Coloring dense digraphs
有向图$D$的色数是覆盖$D$顶点集的最小无圈子图的个数。一个竞赛图$H$是一个英雄,如果每个无$H$的竞赛图$T$都有一个由$H$的函数限定的色数。受著名的埃尔德什-哈伊纳尔猜想的启发,伯杰等人在2013年对英雄阶级进行了充分的描述。我们把这个框架推广到稠密有向图:一个有向图$H$是一个超级英雄,如果每一个无$H$的有向图$D$的色数都被$H$和$α(D)$($D$的底层图的独立数)的函数所限制.我们在这里证明了一个有向图是一个超级英雄当且仅当它是一个英雄,从而刻画所有的超级英雄。这回答了Aboulker、Charbit和Naserasr的一个问题。
2019-10-23 math.CO
Complexity of acyclic colorings of graphs and digraphs with degree and girth constraints
我们考虑图和有向图中的无圈r-着色:它们用r种颜色着色顶点,每一种颜色诱导一个无圈图或有向图。(This包括有向图的二色数和图的荫度。)对于任何围长和足够高的程度,我们证明了NP-完全的非循环r-着色,我们的方法也意味着已知的类似经典着色。证明使用高围长图与高荫度和二色数。高围长图和具有高色数和二色数的有向图已经得到了很好的研究,我们从关系系统的一个一般性结果重新推导了结果,这也暗示了在证明中使用的关于高围长和高荫度的类似事实。这些事实涉及图和有向图的高围长和低程度,我们通过考虑非循环染色的比赛(具有低围长和高程度)来对比它们。我们证明了,即使非循环的两个着色比赛是NP-完全的,随机的非循环r-着色比赛允许恢复一个非循环r-着色在确定性的线性时间,具有高概率。
2020-11-23 cs.DM math.CO
On coloring digraphs with forbidden induced subgraphs
本文证明了Aboulker,Charbit和Naserasr的一个猜想,证明了每个定向图的每个顶点的外邻域诱导一个传递竞赛图时,该图可以被划分为两个无圈诱导子有向图.我们证明了这一结果的多种扩展到更大类的有向图定义的有限列表禁止诱导子有向图。因此,我们解决了著名的Gyárfás-Sumner猜想的有向图由Aboulker等人的扩展的几个特殊情况。
2021-03-06 math.CO
Color-avoiding directed paths in tournaments
Stanford University(斯坦福大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
研究竞赛图中避免特定颜色的有向路径长度,证明在特定条件下存在较长的避免颜色路径。
2026-01-21 math.CO
Redicoloring some classes of circulant tournaments
本文研究有向图着色图的连通性,证明不存在通用的二色数表达式保证其连通性,给出两类循环竞赛图着色图连通的条件与直径上界,并确定Payley竞赛图$ST_7$的$k$着色图($k≥3$)连通且直径为8。
2025-10-06 math.CO
Vertex-monochromatic connectivity of strong digraphs
强有向图$D$的顶点染色是\emph{strong vertex-monochromatic connection coloring (SVMC-coloring)},如果对于$D$中的每对$u, v$,都存在一条内部顶点都是同色的$(u,v)$ -路.令$smc_v(D)$表示有向图$D$的SVM-染色中使用的最大颜色数。当$D$是有向图的线图时,本文确定了$smc_v(D)$的值.另外,如果$T$是一个锦标赛,我们给出了条件,找到确切的值的$smc_v(T)$。
2019-02-26 math.CO
Chromatic Number and Dichromatic Polynomial of Digraphs
设$G$是阶为$n$的图.众所周知,$α(G)\geq \sum_{i=1}^n \frac{1}{1+d_i}$,其中$α(G)$是$G$的独立数,$d_1,\ldots,d_n$是$G$的度序列。我们将这个结果推广到有向图,证明了如果$D$是一个有$n$顶点的有向图,那么$ α(D)\geq \sum_{i=1}^n \left( \frac{1}{1+d_i^+} + \frac{1}{1+d_i^-} - \frac{1}{1+d_i}\right)$,其中$α(D)$是$D$的无圈顶点集的最大尺寸。Golowich证明了对任意有向图$D$,$χ(D)\leq \lceil \frac{4k}{5} \rceil+2$,其中$k=max(Δ^+(D),Δ^-(D))$ .我们对这个结果给出了一个简短的证明。其次,我们研究了竞赛图的色数,并确定了唯一的竞赛图,使得对于每一个整数$k>1$,该竞赛图的正确$k$ -染色的数量在具有相同顶点数的所有强连通竞赛图中是最大的。另外,我们还找到了具有最少圈数的强连通竞赛图的色多项式。
2017-11-16 math.CO
The diachromatic number of digraphs
本文利用无圈顶点染色的概念,将无色数的概念推广到有向图。消色差数自1967年由Harary、Hedetniemi和Prins提出以来,一直受到人们的广泛研究。二色数是Neumann-Lara在1982年定义的有向图的色数的推广。一个有向图的染色是无圈染色,如果由每个色类导出的每个子有向图都是无圈的,并且如果对于任何一对色类$x,y$,存在从$x$到$y$的弧和从$y$到$x$的弧,则染色是完全的.二色数和透色数分别是一个完全非循环着色中最小和最大的颜色数。我们给出了一些一般性的结果,并研究了它的竞赛图。我们还证明了完备非循环着色的插值性质成立,并建立了Nordhaus-Gaddum关系。
2018-04-06 math.CO
$P_{k}$-freeness implies small dichromatic number
我们提出了一个纯组合的二次时间算法,对于任何$n$ -顶点$P_{k}$ -自由锦标赛$T$,其中$P_{k}$是长度为$k$的有向路,在$T$中找到顺序为$n^{\frac{c}{k\log(k)^{2}}}$的传递子集。作为我们的方法的副产品,我们获得了次立方$O(n^{1-\frac{c}{k\log(k)^{2}}})$ -近似算法的最佳无环着色问题的$P_{k}$ -免费的比赛。我们的结果在以下意义上与$\log(k)$ -因子紧密相关:存在无穷族的$P_{k}$ -free竞赛图,其最大传递子集的阶至多为$n^{\frac{c\log(k)}{k}}$ .作为推论,我们给出了关于所谓的有向路的\textit{Erdős-Hajnal coefficients}的紧渐近结果。这些是一些第一次渐近结果,这些系数的无限族素图。
2015-06-29 math.CO
Tournament quasirandomness from local counting
Chung和Graham的一个著名定理指出,如果$h\geq 4$,则锦标赛$T$是拟随机的当且仅当$T$包含每个$h$ -顶点锦标赛作为子锦标赛的“正确次数”。本文研究了$T$的拟随机性与$T$中单个$h$ -顶点竞赛图$H$的计数之间的关系.我们考虑两种类型的计数,全球和当地的。我们首先观察到,如果$T$具有正确的$H$和$h \geq 7$的全局计数,则只有当$H$是传递的时,才强制$T$的准随机性。在研究准随机对象时,下一个自然的问题是,拥有$H$的正确局部计数是否足以迫使$T$具有准随机性。一个锦标赛$H$被称为局部强制,如果它有这个属性。在图和超图环境中,局部强迫问题的变体已经被研究过了。也许最接近的模拟我们的问题被认为是由Simonovits和Sós谁看是否有“正确的计数”的固定图$H$作为一个诱导子图的$G$意味着$G$必须是准随机的,在适当的意义上。他们证明了当$H$是正则的时确实是这种情况,并证明了它对所有$H$都成立(除了3个顶点上的路径)。相反的Simonovits-Sós猜想,在比赛设置中,我们证明了一个恒定的比例,所有的比赛都没有本地强迫。事实上,任何局部强迫竞赛图本身必须是强拟随机的。另一方面,不同于全球强迫的情况下,我们构建了无限的家庭的非传递局部强迫比赛。
2019-10-22 math.CO
List coloring digraphs
有向图$D$的二色数$\vecχ(D)$是使$D$的顶点集可被划分为$k$部分的最小数。Neumann-Lara在1982年提出的有向图不变量与图的一般色数具有许多相同的性质,可以看作是图的色数的自然类比。本文研究了有向图的列表色数,证明了这一概念推广了图的列表色数。我们首先证明了列表二色数和二色数在许多情况下表现相同,如在小有向图(通过证明一个有向版本的大场猜想),比赛,和随机有向图。然后,我们考虑二部有向图,并证明其列表二色数可以大到$Ω(\log_2 n)$。最后给出了无对角有向图的列表二色数的Brooks型上界。
2015-10-23 math.CO
The dib-chromatic number of digraphs
Universidad Autónoma Metropolitana(自治 metropolitan 大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
本文研究了有向图的双色数,探讨了其一般界限,并分析了竞赛和正则有向图的相关性质。
2026-03-09 math.CO
New Sidorenko-type inequalities in tournaments
本文研究了 tournaments 中的 Sidorenko 型不等式,证明了有向树和环的新不等式,并探讨了路径的局部和全局 Sidorenko 属性。
2025-12-12 math.CO
Large subgraphs in rainbow-triangle free colorings
Fox-Grinshpun-Pach证明了不含彩虹三角形的$n$顶点上的完全图的每一个$3$ -着色都包含一个最多使用两种颜色的大小为$Ω\left(n^{1/3}\log^2 n\right)$的团,并且这个界紧到常数因子.我们表明,如果不是寻找大集团,只试图找到大色数的子图,可以做得更好。我们证明了每一个这样的着色都包含一个色数至少为$n^{2/3}$的$2$着色子图,并且这是最好的可能。我们进一步证明了对于固定正整数$s,r$与$s\leq r$,完全图的边在$n$顶点上的每一个$r$ -着色都包含一个子图,该子图使用最多的$s$颜色并且色数至少为$n^{s/r}$,这是最好的可能.福克斯-格林什潘-帕奇以前展示了这个结果的一个集团版本。作为一个直接推论,我们的结果,我们得到了一个推广的著名定理的Erdens-Szekeres,其中指出,任何序列的$n$号码包含一个单调的子序列的长度至少$\sqrt{n}$。我们证明了如果$n$顶点竞赛图的边的$r$着色不包含彩虹三角形,则在$n^{s/r}$顶点上存在$s$着色的有向路,这是最佳可能的。这就部分地回答了陆恭蕙的一个问题。
2016-12-01 math.CO
Fractional majority coloring of digraphs: bounds and inapproximability
该研究针对有向图的分数多数着色问题,通过随机循环匹配采样等方法改进了着色数上界,证明了相关判定问题的NP完全性及不可近似性阈值,还得到了随机近似算法。
2026-10-09 math.CO
The smallest 5-chromatic tournament
本文解决了 Neumann-Lara 关于最小 5 色定向图顶点数的猜想,证明最小 5 色竞赛图有 19 个顶点而非 17 个。
2023-06-23 cs.DM math.CO
Graph colorings under global structural conditions
十多年前的2008年,图论中出现了一种新的图着色,即图的{ \it彩虹连通着色},随后又出现了图的{ \it真连通着色、单色连通着色、无冲突连通着色}等图着色的新概念。在近十年的研究中,我们发现这些新的图着色概念与经典的图着色有很大的不同。这些图的{ \it着色连接着色}是全新的着色,它们需要考虑图在着色下的全局结构性质(例如连通性);而图的传统着色是仅考虑图的局部结构性质(邻顶点或边)的着色。经典染色和新的有色连通染色都能产生所谓的色数。我们称着色联络数为{ \it全局色数},称经典或传统色数为{ \it局部色数}。本文旨在阐明色连通染色与传统染色的区别,并在此基础上提出了保持有色图全局结构性质的全局染色和全局色数的新概念.
2020-09-15 cs.DM math.CO
Acyclic Dichromatic Number of Tournaments: these are the Champions
DIENS, École normale supérieure, CNRS, PSL University(巴黎高等师范学院);Université Paris Cité, CNRS, IRIF(巴黎西岱大学);National Institute of Informatics(日本信息学研究所)
研究竞赛图的无圈双色数,刻画了有足够大无圈双色数的竞赛图中必出现的子竞赛图,证实相关猜想,证明其满足局部到全局性质。
2026-10-14 cs.DM math.CO
Unavoidable patterns
设\mathcal{F}_k表示2k个顶点上的2-边着色完全图族,其中一种颜色形成一个k阶团或两个k阶不相交团. Bollobás证明了对任意ε>0和正整数k,存在n(k,ε)使得n阶完全图\geq n(k,ε)的任意2-边染色包含\mathcal{F}_k的一个成员,其中n阶完全图\geq n(k,ε)的每种颜色至少有ε{nPDMATHABMO 2}条边.卡特勒和蒙塔格证明了这个猜想,他们证明了n(k,ε)<4^{k/ε}。我们给出了这个猜想的一个简单得多的证明,另外证明了对于某个常数c,n(k,ε)<ε^{-ck}。对于所有的k和ε,这个界紧到指数中的常数因子。我们也讨论了类似的结果,比赛和超图。
2008-04-06 math.CO
Transitivity in Inhomogeneous Random Tournaments
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
本文通过W-随机锦标赛模型,研究了非均匀随机锦标赛中循环三元组(有向3-圈)数量的波动特征,提出了基于锦标赛乘子自举的一致性系数推断框架,并构建了渐近有效的置信区间算法。
2026-06-01 math.CO math.PR math.ST
Bounded colorings of multipartite graphs and hypergraphs
设$c$是完全$n$ -顶点图$K_n$的边染色.在$c$中寻找适当着色和彩虹Hamilton圈的问题是由Bollobás和Erd \H os于1976年提出的,从那时起就得到了广泛的研究。最近它被Dudek,Frieze和Rucibrski扩展到超图的设置。我们推广了这些结果,给出了充分的局部(分别)。全局)对着色的限制,这保证了适当着色的(相应地,彩虹)给定超图$G$的副本。我们还研究了这些问题的多方类似物。本文给出了完全平衡$m$ -部图的着色$c$包含一个最大度为$Δ$的给定图$G$的适当着色或彩虹拷贝的最优充分条件(直到一个常数因子).我们的边界表现出一个令人惊讶的过渡增长率,表明该问题是根本不同的制度$Δ\gg m$和$Δ\ll m$我们的主要工具是陆和Székely的框架空间的随机双射,我们扩展到产品空间。
2016-10-26 math.CO
Symmetric colorings of polypolyhedra
多面体(后R. Lang)是边传递的1-β的化合物。有54个拓扑上不同的多面体,每个都有二十面体,立方八面体或四面体对称,所有这些都可以实现为每个骨架边缘一个模块的模块化折纸模型。考虑一个着色,其中给定组件的每条边接收不同的颜色,并且着色(直到全局颜色置换)在多面体的对称群下是不变的。在五个相交的四面体上,每种颜色的边缘在模型上形成视觉带,并对应于十二面体图上的匹配。我们统计了这类着色的数目,并给出了三个证明。对于每一个非多边形分量的多面体,都有一个对应的匹配着色,我们计算这些匹配着色的数量。对于某些非多边形分量的多面体,存在相应的视带着色,并统计了这些视带着色的个数。
2015-12-01 math.CO math.MG
Collective dynamics of phase-repulsive oscillators solves graph coloring problem
我们展示了如何耦合图上的相位振荡器,以便集体动力学“搜索”该图的着色,因为它朝着动力学平衡放松。这将组合优化问题(图着色)转化为函数优化问题(通过自然系统的进化来寻找和评估动态非平衡势的全局最小值)。使用一个图形样本,我们表明,我们的方法可以作为一个可行的替代传统的组合算法。此外,我们表明,在相同的计算成本,我们的方法有效地解决了更难的问题,不适当的着色的加权图。
2020-03-22 cond-mat.stat-mech math.CO math.OC
Recursive constructions of amoebas
全局变形虫是一个广泛而丰富的图族,它是从$2$中某些拉姆齐-图兰问题的研究中出现的-$2$是完全图$K_n$的边的着色,一旦保证每种颜色中有一定数量的边,就处理不可避免的模式的出现。事实上,只要满足这样的着色约束,并且如果$n$足够大,那么可以发现每个全局变形虫嵌入在$K_n$中,使得它的每种颜色都有一半的边。更令人惊讶的是,每个二分全局变形虫$G$在每个音调变化中都是不可避免的,这意味着,对于任何一对整数$r, b$,使得$r + b $是$G$的边数,存在$K_n$同构于$G$的子图,其中$r$边在第一种颜色中,$b$边在第二种颜色中。使全局变形虫工作的特征是一个接一个的边替换,使图的结构保持不变。通过一组理论的方法,这个功能的动力学可以建模。作为一个对应的全球变形虫,“生活”在一个可能大的完全图$K_n$,我们也考虑生成子图的$K_n$具有相同的功能。为了突出其丰富性和多功能性,我们在这里提出了三种不同的递归结构的变形虫,其中两个产生有趣的家庭本身,其中一个提供了广泛的可能性。
2021-04-20 math.CO
Coloring Trivalent Graphs: A Defect TFT Approach
本文用带缺陷的拓扑场论重新解释三价图着色,将其视为路径积分求和与丛的截面问题,并推广到词问题和更高范畴的丛。
2024-10-01 math.CO math.CT math.GT
Decidability of plane edge coloring with three colors
研究了三符号平面边染色的可判定性问题。在平面的边着色(或Wang图块)中,具有$p$颜色之一的着色边的单位正方形并排排列,使得相邻图块的接触边具有相同的颜色。给定Wang图块的基本集合$B$,决策问题是找到一种算法来确定是否存在$Σ(B)\neq\emptyset$,其中$Σ(B)$是可以从$B$中的Wang图块构造的$\mathbb{Z}^{2}$上的所有全局模式的集合。当$p\geq 5$时,已知问题是不可判定的。当$p=2$时,问题是可判定的。本研究证明了当$p=3$时,问题也是可判定的。$\mathcal{P}(B)$是$\mathbb{Z}^{2}$上所有周期性模式的集合,这些模式可以由$B$中的瓦片生成。如果$\mathcal{P}(B)\neq\emptyset$,则$B$具有最小循环生成器的子集$B'$,使得$\mathcal{P}(B')\neq\emptyset$和$\mathcal{P}(B")=\emptyset$用于$B"\subsetneqq B'$。这项研究表明,所有最小循环生成器的集合$\mathcal{C}(3)$包含$787,605$成员,可以被分类到$2,906$等价类。$\mathcal{N}(3)$是所有最大非循环生成器的集合:如果是$B\in \mathcal{N}(3)$,则是$\mathcal{P}(B)=\emptyset$和$\t…
2012-10-25 cs.DM math.CO
Distributed coloring and the local structure of unit-disk graphs
有效地着色单位圆盘图是一个重要的问题,在全球和分布式设置,与无线电信道分配问题时,通信依赖于全向天线的相同功率的应用程序。在这种情况下,重要的是不仅要约束着色算法的复杂性,而且要约束所使用的颜色的数量。在本文中,我们考虑两个自然分布的设置。在位置感知的情况下(当节点知道它们在平面上的坐标时),给出了一个常数时间分布的算法,对任意单位圆盘图$G$进行至多$4ω(G)$颜色着色,其中$ω(G)$是$G$的团数.这改进了经典的3-近似算法为这个问题,所有的单位圆盘图的色数显着超过他们的团数。当节点不知道它们在平面上的坐标时,我们给出了一个分布式算法,在该算法中,每个单位圆盘图$G$在$O(\log^* n)$轮中最多用$5.68ω(G)+1$颜色着色.该算法是基于单位圆盘图的局部结构的研究,这是独立的利益。我们猜想每个单位圆盘图$G$的平均度至多为$4ω(G)$,这意味着在该模型中存在一个用(近似)$4ω(G)$颜色对任何单位圆盘图$G$着色的$O(\log n)$轮算法.我们提供了部分结果对这个猜想使用傅立叶分析工具。
2022-12-13 cs.CG cs.DC math.CO
Thresholds and Fluctuations for Colorful Arithmetic Progressions in Sparse Random Colorings
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);National University of Singapore(新加坡国立大学);Stanford University(斯坦福大学);Indian Statistical Institute, Kolkata(印度统计学院,加尔各答)
本文确定了稀疏随机着色中彩色等差数列出现的完整阈值区域,并刻画了其数量在可满足区域内的渐近正态性及阈值曲面上的三种泊松型波动状态。
2026-09-29 math.CO math.NT math.PR
The Zero Forcing Numbers of Peony Graphs and Web Graphs
本文运用图结构论证研究两类多参数定义的无限复杂图(牡丹图与蛛网图)的零强制数。
2024-09-07 math.CO
Solving Hard Computational Problems Efficiently: Asymptotic Parametric Complexity 3-Coloring Algorithm
几乎所有科学和技术学科中的许多实际问题都被归类为计算困难(NP困难甚至NP完全)。在生命科学中,组合优化问题经常出现在分子生物学中,例如,基因组测序;多个基因组的全局比对;在几乎所有这些问题中,都需要证明一个假设,即只有当一个对象采用某种特定的可接受结构时,它的某些属性才能存在。(NP证书)或缺席然而,当无法找到解时,没有一种标准方法可以放弃假设,因为没有一种方法可以提供不存在容许结构的证明。本文提出了一种算法,引入了一种新型的解决方法,以“有效地”解决图3-着色问题; NP完全问题。所提出的方法在两种情况下都提供了证书(证明):存在或不存在,因此可以根据严格的证明接受或拒绝假设。它提供精确解并且是多项式时间的(即,有效),但参数。唯一的要求是足够的计算能力,这由参数$α\in\mathbb{N}$控制。然而,在这里,它被证明,需要$α>k$的值,以获得一个随机图的解决方案的概率呈指数下降:$P(α>k) \leq 2^{-(k+1)}$,使得易于处理的几乎所有的问题实例。进行了全面的实验分析。该算法在随机图、平面图和4-正则平面图上进行了测试。实验结果与理论预期结果一致。
2012-09-22 cs.CC cs.DM cs.DS
New recursive constructions of amoebas and their balancing number
本文提出阿米巴图的递归构造方法,生成多样的局部与全局阿米巴图族,并给出将任意副本变换为目标副本的高效算法,同时用子图极值数刻画全局阿米巴图的平衡数并给出界。
2023-11-28 math.CO
Graphs isomorphisms under edge-replacements and the family of amoebas
本文系统研究阿米巴图族,通过定义可行边替换群 Fer(G) 建立局部阿米巴的代数判定条件,并构造多种实例证明全局阿米巴图族的丰富性。
2023-05-31 math.CO