Subquadratic Time Algorithm to Find the Connected Components of Circle Graphs

For n pairs of points (a,b) on a circle, the line segment to connect two points is called a chord. These chords define a new graph G. Each chord corresponds to a vertex of G, and if two chords intersect, the two vertices corresponding to them are connected by an edge. This makes a graph, called by a circle graph. In this paper, we deal with the problem to find the connected components of a circle graph. The connected component of a graph G is a maximal subgraph H such that any two vertices in H can be connected by a path. When the adjacent matrix of G is given, the problem to find them can be solved by either the depth-first search or the breadth-first search. But when only the information for the chords is given as an input, it takes ${\Omega}(n^2)$ time to obtain the adjacent matrix. In this paper, we do not make the adjacent matrix and develop an $O(n{\log}^2n)$ algorithm for the problem.

원 그래프의 연결 요소들을 찾는 제곱미만 시간 알고리즘

원 상에 n개의 점들의 쌍 (a,b)이 존재할 때, 두 점 a와 b를 연결하는 직선 선분을 코드라고 한다. 이러한 n개의 코드들은 새로운 그래프 G를 정의한다. 각 코드는 G의 한 정점을 정의하고 두 코드가 교차하는 경우에 대응되는 정점들 간에 간선을 연결한다. 이렇게 만들어진 그래프 G를 원 그래프라고 부른다. 본 논문에서는 원 그래프에서 연결 요소를 찾는 문제를 다룬다. 연결 요소란 그래프 G의 부분 그래프 H로서 H안의 임의의 두 정점 간에 경로가 존재한다는 조건을 만족하는 최대 부분 그래프이다. 그래프 G가 인접 행렬로 주어지는 경우, 연결 요소를 찾는 문제는 깊이 우선 탐색 또는 너비 우선 탐색을 통해서 해결할 수 있다. 하지만 원 그래프의 경우에 코드들을 정의하는 n개의 점들의 쌍 정보만 입력으로 주어질 때, 인접 행렬을 구하는데 ${\Omega}(n^2)$ 시간이 소요됨을 알 수 있다. 본 논문에서는 인접 행렬을 만들지 않고 원 그래프의 연결 요소를 $O(n{\log}^2n)$시간에 찾는 알고리즘을 고안한다.