Directed hypergraph planarity

Abstract

Directed hypergraphs are generalizations of digraphs and can be used to model binary relations among subsets of a given set. Planarity of hypergraphs was studied by Johnson and Pollak; in this paper we extend the planarity concept to directed hypergraphs. It is known that the planarity of a digraph relies on the planarity of its underlying graph. However, for directed hypergraphs, this property do not apply and we propose a new approach which generalizes the usual concept. We also show that the complexity of the recognition of a directed hypergraph as planar is linear on the size of the hypergraph.Keywords: directed hypergraphs; planarity; algorithms. ResumoHipergrafos direcionados são generalizações de digrafos, e são utilizados na modelagem de relações binárias entre subconjuntos de um dado conjunto. O problema da planaridade em hipergrafos foi estudado por Johnson e Pollak; neste trabalho estendemos o conceito de planaridade para hipergrafos direcionados. É noção conhecida que a planaridade de hipergrafos depende da planaridade de seu grafo subjacente. Entretanto, para hipergrafos direcionados, esta propriedade não pode ser aplicada e propomos uma nova abordagem que generaliza o conceito tradicional. Mostramos também que a complexidade de testar a planaridade de um hipergrafo direcionado é linear no tamanho do hipergrafo.Palavras-chave: hipergrafos direcionados; planaridade; algoritmos.