Tight Bounds for Chordal/Interval Vertex Deletion Parameterized by Treewidth
本文研究了树宽参数化的弦图/区间图顶点删除问题,利用弦图与图拟阵的联系及代表族框架,将弦图删除算法运行时间改进至2^{O(tw)}·|V(G)|,并在ETH假设下证明了区间图删除的2^{O(tw log tw)}算法下界紧致。
2023-05-05 cs.DS
Chordal Editing is Fixed-Parameter Tractable
图修改问题通常被问如下:是否有一个小的操作集,将给定的图转换为具有特定的属性。最常考虑的操作包括顶点删除、边删除和边添加;对于同一属性,可以通过允许不同的操作来定义显著不同的版本。我们研究了一个非常一般的图形修改问题,它允许所有三种类型的操作:给定一个图形$G$和整数$k_1$,$k_2$,$k_3$,\textsc{chordal editing}问题问$G$是否可以被转换成一个弦图的最多$k_1$顶点删除,$k_2$边删除,和$k_3$边添加。显然,该问题概括了\textsc{chordal vertex/edge deletion}和\textsc{chordal completion}(也称为\textsc{minimum fill-in})。我们的主要结果是一个算法的\textsc{chordal editing}在时间$2^{O(k\log k)}\cdot n^{O(1)}$,其中$k:=k_1+k_2+k_3$和$n$是$G$的顶点数。因此,该问题是固定参数易处理的,由允许的操作总数参数化。我们的算法是更有效的和概念上比以前已知的算法的特殊情况\textsc{chordal deletion}简单。
2014-05-30 cs.DS
Breaking the Barrier $2^k$ for Subset Feedback Vertex Set in Chordal Graphs
本文针对弦图中的子集反馈顶点集问题,利用 Dulmage-Mendelsohn 分解和分治方法设计算法,将时间复杂度从 $2^k$ 改进到 $1.820^k$,打破了此前的 $2^k$ 障碍。
2025-01-03 cs.DS
Succinct Data Structure for Chordal Graphs with Bounded Vertex Leafage
该研究改进了顶点叶度有界、叶度无界的无标号弦图的信息论下界,提出了对应简洁数据结构并明确其查询时间复杂度,推进了弦图简洁表示领域的研究。
2024-04-11 cs.DS
Efficient Constructions for the Győri-Lovász Theorem on Almost Chordal Graphs
在20世纪70年代,Gyatri和Lovász证明了对于一个$k$ -连通的$n$ -顶点图,一个给定的满足$\sum_{i=1}^{k} n_i = n$的终端顶点$t_1, \dots, t_k$和自然数$n_1, \dots, n_k$的集合,存在一个满足$t_i \in S_i$和$|S_i| = n_i$的连通顶点划分$S_1, \dots, S_k$。然而,到目前为止,仅对于$k \leq 4$已知用于实际计算这样的分区的多项式算法。这促使我们采取一种新的方法,并限制这个问题,以特定的图形类,而不是限制$k$的值。更准确地说,我们认为$k$ -连接弦图和更广泛的一类图与他们有关。对于第一个,我们给出了一个算法与$O(n^2)$运行时间,解决了这个问题,第二,一个算法与$O(n^4)$运行时间,偏离最多一个顶点从给定的所需的顶点分区大小。
2023-03-30 cs.DS
Computing Subset Feedback Vertex Set via Leafage
在弦图的子类中表现出计算上不同的一个典型例子是\textsc{Subset Feedback Vertex Set}(SFVS)问题:给定顶点加权图$G=(V,E)$和集合$S\subseteq V$,\textsc{Subset Feedback Vertex Set}(SFVS)问题要求与包含$S$的顶点的所有圈相交的最小权重的顶点集合。已知SFVS在区间图上是多项式时间可解的,而SFVS在分裂图上保持\NP -完全,因此在弦图上也是如此。为了更好地理解弦图子类上SFVS的复杂性,我们利用树模型的结构特性,以应付SFVS的硬度。在这里,我们考虑的\emph{leafage},测量树模型中的最小数量的叶子的变体。我们表明,SFVS可以解决在多项式时间内的每一个弦图有界叶。特别是,给定一个弦图的$n$顶点与叶$\ell$,我们提供了一个算法SFVS与运行时间$n^{O(\ell)}$。我们通过证明SFVS是由$\ell$参数化的\W [1]-hard来补充我们的结果。进一步推进我们的积极结果,很自然地考虑叶龄的轻微推广,\emph{vertex leafage},它测量树模型中所有子树的最大叶数中的最小数。然而,我们表明,这是不可能获得类似的结果,因为我们证明,SFVS仍然\NP -完全无向路径图,即,顶点叶数至多为2的图。此外,我们加强了以前已知的多项式时间算法SFVS根路径图,…
2021-08-04 cs.DS
Subset Feedback Vertex Set in Chordal and Split Graphs
在\textsc{Subset Feedback Vertex Set (Subset-FVS)}问题中,输入是一个图$G$,\(G\)的顶点的子集\(T\)称为“终端”顶点,以及一个整数$k$。该任务是确定是否存在一个子集的基数顶点最$k$一起相交的所有循环通过终端。\textsc{Subset-FVS}概括了几个研究得很好的问题,包括\textsc{Feedback Vertex Set}和\textsc{Multiway Cut}。这个问题是已知的\NP -完全,即使在分裂图。Cygan等人证明,当通过$k$参数化时,\textsc{Subset-FVS}在一般图中是固定参数可处理的(\FPT)[SIAM J. Discrete Math(2013)]。在分裂图中,一个简单的观察将问题简化为具有相同解大小的$3$ - \textsc{Hitting Set}问题的等价实例。这直接意味着,对于\textsc{Subset-FVS} \emph{restricted to split graphs},(i)\FPT算法,其在$\OhStar(2.076^k)$时间\footnote{The \(\OhStar()\) notation hides polynomial factors.} %中解决弦%图中的\textsc{Subset-FVS}的问题[Wahlström,Ph.D…
2019-01-08 cs.DS
Kernels for the Disjoint Paths Problem on Subclasses of Chordal Graphs
本文研究弦图子类上 VDP 与 EDP 的核化复杂度,给出分裂图、阈值图、块图和团路径等情形的线性或多项式顶点核及可解性结论。
2023-09-28 cs.DS
Shortest non-separating st-path on chordal graphs
一般图上的许多NP-Hard问题,如最大独立集、最大团、图着色等,都可以在弦图上得到有效的解决。本文研究了定义在边上的非分离st-路的问题:对于一个连通的无向图和两个顶点,非分离路是两个顶点之间的一条路,使得如果我们去掉这条路上的所有边,图仍然是连通的。我们表明,在一般的图,检查存在的非分离st-路是NP-困难的,但同样的问题可以解决弦图在线性时间。在这样的路径存在的情况下,我们引入了一个算法,找到最短的非分离ST-路径上的$n$顶点和$m$边连接弦图的正边长度运行在$O(n\log{n} + m)$时间。
2021-02-09 cs.DS
Sampling Unlabeled Chordal Graphs in Expected Polynomial Time
本研究设计出期望多项式时间内均匀随机采样n顶点无标号弦图的算法,同时提出带给定自同构的有标号弦图计数采样的FPT算法,还证明了相关自同构的概率上界。
2025-01-14 cs.DS
Structural Parameterizations with Modulator Oblivion
已知点覆盖、反馈点集、奇圈变换等问题在弦图类中是多项式时间可解的。我们考虑这些问题中的一个图,最多有$k$顶点的删除结果在弦图,当参数化$k$。虽然这项调查符合自然到最近的趋势,什么是所谓的“结构参数化”,在这里,我们假设,删除集没有给出。解决它们的一种方法是计算$k$大小的或近似的(对于函数$f$,大小为$f(k)$)弦顶点删除集,然后使用图的结构性质来设计算法。当我们使用已知的参数化或近似算法在$n$顶点图上找到$k$大小的弦删除集时,该方法至少导致$k^{\mathcal{O}(k)}n^{\mathcal{O}(1)}$运行时间。在这项工作中,我们设计的$2^{\mathcal{O}(k)}n^{\mathcal{O}(1)}$时间算法,这些问题。我们的算法不计算弦顶点删除集(或甚至近似解)。相反,我们构造一个树分解的给定图的时间$2^{\mathcal{O}(k)}n^{\mathcal{O}(1)}$,其中每个袋子是一个联盟的四个团和$\mathcal{O}(k)$顶点。然后,我们应用标准的动态规划算法在这个特殊的树分解。这种特殊的树分解可以是独立的兴趣。我们的算法是自适应的(鲁棒的),在这个意义上,给定一个整数$k$,他们检测是否有一个弦顶点删除集的大小最多$k$或输出特殊的树分解和解决问题。我们还显示了下界的问题,我们处理下的强指数时间假设(SETH)。
2020-02-23 cs.DS
Wave Function Collapse Coloring: A New Heuristic for Fast Vertex Coloring
本文在波函数折叠算法的基础上,提出了一种求解顶点着色问题的快速贪婪顺序算法,称为波函数折叠着色(WFC-C)。该算法的迭代经历三个不同的阶段:顶点选择,通过波函数折叠的颜色限制,和域传播。实际上,WFC-C将颜色选择或“域”限制传播到紧邻区域之外。这种启发式算法与一系列其他贪婪优化相结合,可以实现快速算法,防止某些颜色冲突。通过大量的实验,我们表明,WFC-C在最佳着色方面仍然具有竞争力(偶尔更好),并且在DIMACS基准测试的最困难的情况下,其平均速度差异从2000倍到16000倍,大大优于现有的高速VCP。
2021-08-20 cs.DS
Largest chordal and interval subgraphs faster than 2^n
证明了在n-顶点图中,对于某些$λ<1$,可以在时间$O(2^{λn})$中找到顶点数最多的诱导弦子图和诱导区间子图.这些是第一个算法打破平凡的$2^n n^{O(1)}$约束的蛮力搜索这些问题。
2013-11-16 cs.DS
Fractional programming formulation for the vertex coloring problem
我们设计了一个新的配方的顶点着色问题。与其他公式不同,决策变量与顶点对相关联。因此,颜色将是可区分的。虽然目标函数是分数阶的,但它可以用分段线性凸函数代替。数值实验表明,我们的配方有显着良好的性能稠密图。
2014-02-24 cs.DS
$(Δ+ 1)$ Vertex Coloring in $O(n)$ Communication
本文研究两方分布式场景下的 $(Δ+1)$ 顶点着色通信复杂度,提出使用 $O(n)$ 比特通信的随机化协议,并结合 $Ω(n)$ 下界在常数因子内完全解决了该问题的随机化通信复杂度。
2025-01-02 cs.DS
An Experimental Evaluation of List Coloring Algorithms
列表着色问题是顶点着色的一个变体,其中顶点可以仅从指定集合中着色。顶点着色的几个应用程序更适合建模为列表着色的实例,因此我们认为这是一个重要的问题要考虑。尽管列表着色的重要性,很少有发表的算法存在。在本文中,我们回顾了仅有的两个现有的,我们可以找到,并提出了一个确切的分支和界。我们进行了实验评估的三个算法。
2014-06-20 cs.DS
An Efficient Algorithm for Enumerating Chordal Bipartite Induced Subgraphs in Sparse Graphs
本文给出了弦二部图的一个刻画,并给出了弦二部导出子图的一个有效计数算法。弦二部图是不含长度为6或更长的诱导圈的二部图。已知超图的关联图是弦二部图当且仅当超图是$β$ -无圈的。作为本文的主要结果,我们证明了图$G$是弦二部图当且仅当$G$存在一个特殊的顶点消去序,称为CBEO。此外,我们还提出了一个ECB算法,该算法平均在每个解的$O(ktΔ^2)$时间内枚举所有的弦二部诱导子图,其中$k$是退化度,$t$是$K_{t,t}$作为诱导子图的最大尺寸,$Δ$是度. ECB实现了有界度图的常数摊销时间枚举。
2019-03-06 cs.DS
Dynamic Algorithms for Graph Coloring
我们设计了一个快速的动态算法,以适当的顶点和边着色的图进行边插入和删除。在静态情况下,对于最大度为$Δ$的图,有简单的$(Δ+1)$ -点着色和$(2Δ-1)$ -边着色的线性时间算法.很自然地会问,我们是否也能在动态环境中有效地保持这种着色。我们得到以下三个结果。(1)我们提出了一个随机算法,它保持了$(Δ+1)$ -顶点着色与$O(\log Δ)$预期摊销更新时间。(2)我们提出了一个确定性的算法,它保持了一个$(1+o(1))Δ$顶点着色与$O(\text{poly} \log Δ)$摊销更新时间。(3)我们提出了一个简单的,确定性的算法,保持$(2Δ-1)$边着色与$O(\log Δ)$最坏情况下的更新时间。这改进了Barenboim和Maimon最近提出的具有$\tilde{O}(\sqrtΔ)$最坏情况更新时间的$O(Δ)$ -边着色算法。
2017-11-12 cs.DS
Parameterized Algorithms for Conflict-free Colorings of Graphs
本文研究了由邻域诱导的图的无冲突染色。图的染色是无冲突的,如果每个顶点在其邻域内都有唯一着色的顶点。无冲突着色问题是用最少的颜色数对图的顶点进行着色,使得着色是无冲突的。我们考虑封闭的邻域,其中一个顶点的邻域包括自己,和开放的邻域,其中一个顶点不包括在其邻域。研究了无冲突闭邻域染色和无冲突开邻域染色问题的参数化复杂性。我们发现,这两个问题是固定参数易处理(FPT)时,参数化的输入图的集群顶点删除数。这推广了Gargano等人的结果。(2015)无冲突着色是由顶点覆盖数参数化的固定参数易处理的。此外,我们发现,这两个问题承认一个添加剂常数近似算法时,参数化的距离阈值图。我们还研究了特殊图类上问题的复杂性。我们证明了这两个问题都可以在上图的多项式时间内得到解决。对于分裂图,我们给出了闭邻域无冲突染色问题的多项式时间算法,而我们证明了开邻域无冲突染色是NP-完全的。我们发现,区间图可以是无冲突着色使用最多四种颜色。
2017-09-30 cs.DS
A story of diameter, radius and Helly property
一个图是Helly图,如果每一族两两相交的球都有一个非空的公共交。受以往工作的双重弦图和有界距离VC维图的启发,我们证明了几个新的结果的复杂性计算的直径和半径的Helly图和相关的图形类。* 首先,给出了一个以$n$ -顶点$m$ -边Helly图$G$为输入,计算其在时间上的半径和直径的算法$\tilde{\cal O}(m\sqrt{n})$ .我们的算法是基于Helly属性和几个影响的单峰的偏心率函数在Helly图:每个顶点的局部最小偏心率是一个中心顶点。* 然后,我们研究了无$C_4$的Helly图,其中包括桥Helly图、弦Helly图和遗传Helly图.对于无$C_4$的Helly图,我们给出了计算所有顶点偏心率的线性时间算法.这样做,我们推广以前的结果强弦图到一个更大的子类。* 最后,我们从弦Helly图上的发现中得出一个更一般的一对多减少弦图上的直径计算到分裂图上的直径计算或{ \sc不相交集}问题。因此,分裂图在某种意义上是弦图上直径计算的{ \em only}硬实例。作为我们减少的副产品,弦图中的所有顶点的偏心率可以近似在${\cal O}(m\log{n})$时间与添加剂的单侧误差最多为1,并在任何子类的弦图与恒定的VC维的直径可以计算在真正的次二次时间。这些结果是一个新的步骤,更好地理解抽象几何性质的作用,在快速计算度量图不变量。
2019-11-11 cs.DS
Linear Coloring and Linear Graphs
最近在代数拓扑\cite{Civan}的背景下引入了单纯复形上的线性着色的定义,并通过它进行了研究的框架,我们介绍了图上的线性着色。我们提供了一个上界的色数$χ(G)$,任何图$G$,并表明,$G$可以线性着色在多项式时间提出了一个简单的线性着色算法。基于这些结果,我们定义了一类新的完美图,称之为共线图,并研究了它们的补图,即线性图。图$G$的线性染色是指两个顶点可以被赋予相同颜色的顶点染色,如果它们对应的团集通过集合包含关系相关联(顶点$u$的团集是包含$u$的所有极大团的集合); $G$的线性色数$\mathcalλ(G)$是使$G$允许有$k$颜色的线性染色的最小整数$k$.我们证明了线性图是指在$G$的每个导出子图中线性色数都达到理论下界的图$G$ .我们证明了这两类图与弦图和共弦图的其它子类之间的包含关系,并研究了线性图类的禁止诱导子图的结构.
2008-07-26 cs.DM cs.DS
Coloring in Graph Streams
本文研究了半流模型下图的顶点着色问题。在该模型中,输入图由以对抗顺序到达的边缘流定义,并且任何算法必须使用图的顶点数的空间线性(直到多对数因子)来处理以到达顺序到达的边缘。在离线条件下,对最大度图$Δ$的$(Δ+1)$ -顶点着色有一个简单的贪婪算法.针对$(1+\varepsilon)Δ$ -顶点着色问题,我们设计了一个基于$\varepsilon >0$空间的随机流算法,其中$n$是图中的顶点数.对于离线环境下有界荫度的图,有更多的颜色有效算法。具体地说,有一个简单的$2α$顶点着色算法的荫度$α$图。我们提出了一个$O(\varepsilon^{-1}\log n)$通过随机顶点着色算法,需要最多$(2+\varepsilon)α$许多颜色的任何常数$\varepsilon>0$的图荫度$α$在半流模型。
2018-07-25 cs.DS
Towards constant-factor approximation for chordal / distance-hereditary vertex deletion
对于图族$\mathcal{F}$,加权$\mathcal{F}$ -删除是输入是顶点加权图$G=(V,E)$并且目标是删除具有最小权重的$S\subseteq V$使得$G\setminus S\in\mathcal{F}$的问题。设计一个常数因子的近似算法来逼近完美图的大子类一直是一个有趣的研究方向。已知块图、三叶幂图和区间图允许常数因子近似算法,但弦图和距离遗传图的问题是开放的。在本文中,我们增加了一个类到这个列表中,提出了一个常数因子近似算法时,$F$是弦图和距离遗传图的交集。它们被称为托勒密图,形成了上面的块图和三叶幂图的超集。我们的证明提出了新的性质和算法的结果,集团间有向图,以及一个近似算法的一个变种的反馈顶点集,利用这种关系(命名为反馈顶点集与优先约束),其中每一个可能是独立的利益。
2020-09-02 cs.DM cs.DS math.CO
Vertex Ordering Algorithms for Graph Coloring Problem
图着色是组合数学中的一个基本问题,在实际中有着广泛的应用。在这个问题中,给定图中的顶点必须用最少的颜色来着色,使得一个顶点的颜色不同于它的邻居。该问题及其不同的变体已被证明是NP难的。因此,在文献中存在旨在使用少量颜色的贪心算法。这些算法遍历顶点并逐个着色。顶点访问顺序对使用的颜色数量有很大影响。在这项工作中,我们调查了社交网络分析指标是否可以用来找到这种顺序。实验结果表明,当使用接近中心度来寻找顶点访问顺序时,贪心算法使用的颜色数较少。
2020-08-26 cs.DS
Even the Easiest(?) Graph Coloring Problem is not Easy in Streaming!
我们研究了一个图着色问题,否则很容易,但变得相当不平凡的单通流模型。在以前的图着色问题,试图找到一个分配的颜色顶点流,我们的主要工作是估计冲突或单色边的数量给定的着色函数,是流随着图形,我们称之为问题{ \sc t-Est}。只有当顶点在流中显示时,才能读取或访问顶点上的着色函数。如果我们需要一个顶点上的颜色,它已经流过去了,那么这个颜色,连同它的顶点,必须显式存储。我们提供了一个图的算法,是在不同的变体的一遍顶点到达流模型,即流的{ \sc顶点到达}({ \sc VA}),{顶点到达度Oracle}({ \sc VAdeg}),{ \sc顶点到达随机顺序}({ \sc VArand})模型,特别关注的随机顺序模型。我们还提供了匹配的下限的情况下,大多数。我们的工作的支柱是在显示的随机顺序流的属性可以利用设计流算法估计冲突边缘的数量。我们还得到了一个下界,虽然不匹配的上限,随机序模型。在所有三种模型中,我们可以看到一个明显的权力分离,有利于{ \sc VArand}模型。
2020-10-25 cs.DS
Dynamic $(Δ+ 1)$ Vertex Coloring
本文综述了动态$(Δ+ 1)$顶点着色的研究进展,提出改进算法并扩展对手类型。
2026-01-12 cs.DS
s-Club Cluster Vertex Deletion on Interval and Well-Partitioned Chordal Graphs
本文研究了\textsc{$s$-Club Cluster Vertex Deletion}的计算复杂度。给定一个图,\textsc{$s$-Club Cluster Vertex Deletion ($s$-CVD)}的目标是从图中删除最少数量的顶点,使得所得图的每个连通分量的直径至多为$s$。当$s=1$时,相应的问题通常称为\sloppy \textsc{Cluster Vertex Deletion (CVD)}。我们在\emph{interval graphs}上提供了一个快速的\textsc{$s$-CVD}算法。对于每一个$s\geq 1$,我们给出了一个$O(n(n+m))$ -时间算法的\textsc{$s$-CVD}区间图的$n$顶点和$m$边。在$s=1$的情况下,我们的算法是对曹\etal的$O(n^3)$ -时间算法(Theor. Comput.科学,2018),而对于$s \geq 2$,它显著提高了最先进的运行时间$\left(O\left(n^4\right)\right)$。我们还给出了一个多项式时间算法来解决\textsc{CVD} \emph{well-partitioned chordal graphs},一个图形类介绍Ahn \etal(\textsc{WG 2020})作为一种工具,用于缩小复杂性差距的问题,弦图上很难,容易分裂图。我们的…
2022-10-14 cs.CC cs.DM cs.DS
Polynomial kernels for edge modification problems towards block and strictly chordal graphs
本文研究面向块图和严格弦图的边修改问题,证明大多数变体NP完全,并分别给出规模为O(k^2)、O(k^3)和O(k^4)的多项式顶点核。
2025-02-18 cs.CC cs.DS
Hardness of Vertex Splitting: Cographs, Chordal Graphs, and Beyond
Indian Institute of Science Education and Research Berhampur(印度科学教育研究所布兰普尔分校);The Institute of Mathematical Sciences, HBNI(数学科学研究所,HBNI);Indian Institute of Technology Dharwad(达瓦尔德印度理工学院)
研究顶点分裂操作,证明余图顶点分裂、(P_t)-自由顶点分裂、弦图顶点分裂及单位区间顶点分裂是NP完全的,结果扩展到排他和浅变体,在指数时间假设下给出这些问题不存在特定时间复杂度算法的结论。
2026-07-16 cs.DS math.CO
Generalized feedback vertex set problems on bounded-treewidth graphs: chordality is the key to single-exponential parameterized algorithms
人们早就知道,反馈顶点集可以在树宽$w$的$n$ -顶点图上在时间上求解$2^{\mathcal{O}(w\log w)}n^{\mathcal{O}(1)}$,但直到最近,这种运行时间才被改进为$2^{\mathcal{O}(w)}n^{\mathcal{O}(1)}$,即由树宽参数化的单指数。我们调查的反馈顶点集的推广,可以解决在类似的运行时间。形式上,对于一类图$\mathcal{P}$,有界$\mathcal{P}$ -块顶点删除问题询问,给定一个图~ $G$在$n$个顶点上,且给定正整数~ $k$和~ $d$,$G$是否包含至多$k$个顶点的集合~ $S$,使得$G-S$的每个块至多有$d$个顶点并且在$\mathcal{P}$中。假设$\mathcal{P}$在多项式时间内是可识别的,并且满足一定的自然遗传条件,我们给出了一个尖锐的特征,当单指数参数化算法是可能的固定值的$d$:如果$\mathcal{P}$仅由弦图组成,则该问题可以在时间$2^{\mathcal{O}(wd^2)} n^{\mathcal{O}(1)}$中解决,并且如果$\mathcal{P}$包含具有长度为$\ell\ge 4$的诱导环的图,则即使对于固定的$d=\ell$,问题也不能在时间$2^{o(w\log w)} n^{\mathcal{O}(1)}$中解决,除非ETH失败。我们还研究了一个…
2019-01-21 cs.DM cs.DS
Vertex 2-coloring without monochromatic cycles
本文研究了不存在给定长度单色圈的无向图的点二染色问题。我们表明,这个问题很难解决。我们给出了一个证明,从满足性的变化(SAT)问题的减少。我们证明了在约化构造中起关键作用的双色着色团的良好性质。
2014-07-28 cs.CC cs.DS
b-Coloring Parameterized by Clique-Width
本文给出了一个多项式时间算法来求解常宽度图的b-着色问题。这统一并扩展了几乎所有先前已知的关于图类的多项式时间结果,并回答了Campos和Silva [Elmica,2018]和Bonomo等人[Graphs Combin.,2009年]。这构成了这个问题的结构参数化的第一个结果。我们表明,这个问题是FPT时,参数化的顶点覆盖数一般图,和弦图时,参数化的颜色数。此外,我们观察到,我们的算法的有界candle宽度的图形可以适应解决秋季着色问题在相同的运行时间范围内。在指数时间假设下,b-着色和Fall着色的基于宽度的算法的运行时间是紧的。
2022-07-19 cs.DM cs.DS
Algorithms for the rainbow vertex coloring problem on graph classes
给定一个顶点着色图,如果一条路径的所有内部顶点都有不同的颜色,我们称该路径为彩虹顶点路径。如果图的每一对顶点之间存在彩虹顶点路,则该图是彩虹顶点连通的。在彩虹顶点着色(RVC)问题中,我们想决定给定图的顶点是否可以用至多$k$颜色着色,使得图成为彩虹顶点连通的。这个问题是NP完全的,即使在非常有限的情况下,很少有有效的算法是已知的it. In这项工作中,我们给出了多项式时间算法的RVC置换图,权力的树和分裂强弦图。后一类的算法也适用于该问题的强变体,其中每个顶点对之间的彩虹顶点路径必须是最短路径。我们补充分裂强弦图的多项式时间可解性结果表明,对于任何固定的$p\geq 3$的问题的两个变种成为NP-完全时,限制分裂$(S_3,\ldots,S_p)$ -免费的图形,其中$S_q$表示的$q$ -太阳图。
2020-05-11 cs.DM cs.DS math.CO
Linear-time algorithm for vertex 2-coloring without monochromatic triangles on planar graphs
在没有单色三角形的2-着色问题(或三角树2-着色)中,简单,连通,无向图的顶点被着色为“黑”或“白”,使得没有3个相互相邻的顶点具有相同的颜色。在本文中,我们肯定地回答了在我们以前的工作中提出的问题,即,是否存在一个算法解决平面图上的2-着色没有单色三角形线性时间复杂度。
2021-10-09 cs.DS math.CO
Well-partitioned chordal graphs: obstruction set and disjoint paths
我们引入了一个新的弦图的子类,广义分裂图,我们称之为良好的分区弦图。分裂图是允许将顶点集划分为可以以星型结构排列的团的图,其叶子的大小为1。良好划分的弦图是这个概念在以下两个方面的推广。首先,分区中的团可以按树结构排列,其次,每个团具有任意大小。我们提供了一个良好的分区弦图的禁止诱导子图的特征,并给出了一个多项式时间算法,给定任何图,要么找到一个障碍,或输出的顶点集的一个分区,断言该图是良好的分区弦。我们证明了这个图形类的算法使用表明,两个变种的问题,找到成对的不相交的路径之间的K给定的顶点对是在FPT参数化K划分弦图,而弦图,这些问题只知道在XP。从另一端,我们观察到,有问题是多项式时间可解的分裂图,但成为NP-完全划分弦图。
2020-02-25 cs.DM cs.DS math.CO
Deterministic Distributed Vertex Coloring: Simpler, Faster, and without Network Decomposition
我们提出了一个简单的确定性分布式算法,计算一个$(Δ+1)$ -顶点着色$O(\log^2 Δ\cdot \log n)$轮。该算法可以用$O(\log n)$位消息来实现。该算法也可以推广到更一般的$(degree+1)$ -列表着色问题。自20世纪80年代以来,获得$(Δ+1)$ -顶点着色的多项式时间确定性算法一直是分布式图算法领域的一个中心开放问题,直到最近Rozhoregon和Ghaffari的网络分解算法[STOC'20]。现有技术是基于其分解的改进变体,其导致用于$(Δ+1)$顶点着色的$O(\log^5 n)$轮算法。我们的着色算法是完全不同的,相当简单和快速。它解决了着色问题,在一个直接的方式,而不使用网络分解,通过逐步四舍五入某一分数的颜色分配,直到达到一个整体的颜色分配。此外,通过Chang,Li和Pettie [STOC'18]的方法,这种改进的确定性算法也导致了$(Δ+1)$着色的随机算法的复杂性的改善,现在达到了$O(\log^3\log n)$轮的界限。作为进一步的应用,我们还提供了更快的确定性分布式算法的顶点着色问题的以下变种。在荫度$a$图中,我们证明了$(2+ε)a$ -顶点着色可以在$O(\log^3 a\cdot\log n)$轮中计算。我们还证明了对于$Δ\geq 3$,$Δ$ -可着色图$G$的$Δ$ -着色可以在$O(\log^2 Δ\…
2021-09-04 cs.DC cs.DS
Palette Sparsification Beyond $(Δ+1)$ Vertex Coloring
Assadi,Chen和Khanna [SODA'19]最近的调色板稀疏化定理指出,在具有最大度$Δ$的每个$n$ -顶点图$G$中,独立于$Δ+1$颜色对每个顶点的$O(\log{n})$颜色进行采样几乎肯定允许从采样的颜色对$G$进行适当的着色。除了作为其自身独立兴趣的组合陈述之外,该定理还被证明在大规模图的不同计算模型中设计$(Δ+1)$着色算法(例如流或次线性时间算法)方面有各种应用。在本文中,我们进一步研究调色板稀疏化问题:* 我们证明了对于$(1+\varepsilon) Δ$着色,每个顶点只采样$O_{\varepsilon}(\sqrt{\log{n}})$颜色是足够的,并且是必要的,以获得一个适当的着色从采样的颜色。* 一类色数远小于$(Δ+1)$的图是无三角形图,它们是$O(\fracΔ{\lnΔ})$可着色的。我们证明了对每个顶点采样$O(Δ^γ + \sqrt{\log{n}})$颜色是获得无三角形图的正确$O_γ(\fracΔ{\lnΔ})$着色的充分必要条件。* 我们发现,采样$O_{\varepsilon}(\log{n})$颜色每个顶点是足够的适当着色的任何图形的概率高,每当每个顶点是从一个列表中采样的$(1+\varepsilon) \cdot deg(v)$任意颜色,甚至只有$deg(v)+1$颜色时,列表是集$\{1,\ldots,deg(v)…
2020-07-02 cs.DM cs.DS
Finding a Maximum-Weight Convex Set in a Chordal Graph
我们考虑弦图上的一个自然的组合优化问题,弦图是一类没有长度为4或更长的诱导圈的图。一个弦图的顶点子集是(调)凸的,如果它包含了集合中任意两个顶点之间的所有无弦路的顶点。问题是求给定顶点权弦图的最大权凸子集。它概括了以前研究的特殊情况下,树和分裂图。它也恰好与偏序集和有向图中的闭包问题密切相关。我们给出了该问题的第一个多项式时间算法。
2018-06-26 cs.DS math.CO
Parameterized Complexity of Conflict-free Graph Coloring
给定一个图G,q-开邻域无冲突染色或q-ONCF-染色是顶点染色$c:V(G) \rightarrow \{1,2,\ldots,q\}$,使得对于每个顶点$v \in V(G)$,$N(v)$中有一个顶点与$N(v)$中的其余顶点唯一着色。当我们用闭邻域$N[v]$代替$N(v)$时,我们称这样的染色为q-闭邻域无冲突染色或简称为q-CNCF-染色。本文研究了当q为常数时输入图是q-ONCF-染色还是q-CNCF-染色的NP-难判定问题。我们将在参数化设置下研究这两个问题。首先,我们研究了这些问题的FPT算法的运行时间界限,当参数树宽。我们改进了现有的上界,并提供了ETH和SETH下运行时间的下界。其次,我们研究了这两个问题的核化复杂性,使用顶点覆盖作为参数。我们证明了$(q \geq 2)$ -着色和$(q \geq 3)$ -着色都不能有多项式核,除非$NP \in coNP/poly$。然而,我们得到了一个多项式核的2-CNCF-染色的顶点覆盖参数化。我们得出一些组合的结果。将$χ_{ON}(G)$和$χ_{CN}(G)$分别表示为ONCF-颜色和CNCF-颜色G所需的最小颜色数。关于$χ_{CN}(G)$的结构参数,如最小顶点覆盖大小,最小反馈顶点集大小和树宽的上界是已知的。据我们所知,只有一个上限$χ_{ON}(G)$的最小顶点覆盖大小是已知的。我们提供了紧界$χ_{O…
2019-05-01 cs.CC cs.DS
Equitable Colorings of Vertex-Weighted Graphs
Indian Institute of Science(印度科学学院);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校)
研究顶点加权图中公平着色的泛化问题,提出在最大度数Δ下,对于任意ε>0和k≥(c/ε² ln 1/ε)Δ,存在(1+ε)-EQ1的k着色;并证明对于k≥Δ+1,存在2-EQ1的k着色,且可高效计算。
2026-05-10 cs.DS cs.GT
Subexponential parameterized algorithms and kernelization on almost chordal graphs
我们研究的算法性质的图类Chordal-ke,也就是说,图,可以变成一个弦图添加最多k边,或者等价地,类的图填充在最多k。我们发现,一些基本的棘手的优化问题被参数化的K承认次指数算法的Chordal-ke图。我们确定了Chordal-ke上的一大类优化问题,这些问题允许算法的典型运行时间为2^{O(\sqrt{k} \log k)} \cdot n^{O(1)}。这类问题的例子是寻找一个最大权的独立集,寻找一个最小权的反馈顶点集或奇圈断面,或寻找一个最大诱导平面子图的问题。另一方面,我们表明,对于一些基本的优化问题,如找到一个最佳的图着色或找到一个最大的集团,FPT弦-ke参数时,k,但不承认次指数k算法,除非ETH失败。除了次指数时间算法,Chordal-ke图的类似乎是有吸引力的核化(参数k)的角度来看。虽然可以证明大多数优化问题的加权变体不允许Chordal-ke图上的k核多项式,但这并不排除图灵核化和非加权图的核化的存在。特别地,我们构造了Chordal-ke图上加权团的多项式图灵核。对于(未加权)独立集,我们设计的两个有趣的子类Chordal-ke,即区间ke和分裂ke图的多项式核。
2020-06-22 cs.DM cs.DS
Vertex-Coloring with Star-Defects
缺陷着色是传统顶点着色的一种变体,它允许相邻的顶点具有相同的颜色,只要相应的边诱导的单色分量具有一定的结构。由于其重要的应用,例如在图的二分图中,这种类型的着色已被广泛研究,主要是关于单色分量的大小,程度和无环性。在本文中,我们集中在亏色,其中单色分量是非循环的,有小的直径,即,他们形成的明星。对于外平面图,我们给出了一个线性时间算法来判定这种缺陷染色是否存在两种颜色,并且在肯定的情况下,构造一个缺陷染色。此外,我们证明了一个外路径(即,弱对偶是路的外平面图)总是允许这样的二染色。最后,我们给出了非平面图和平面图的有界度的两种和三种颜色的NP-完全性结果。
2016-03-23 cs.DS math.CO
A column generation algorithm for finding co-3-plexes in chordal graphs
Université de Rennes(雷恩大学);Ecole polytechnique, Institut Polytechnique de Paris(巴黎综合理工学院,巴黎理工学院)
本文提出在弦图中寻找最大权co-3-plex的列生成算法,通过将问题转化为辅助图的最大稳定集问题,证明其在多项式时间内求解。
2026-04-01 cs.DM cs.DS
Deterministic Distributed (Delta + o(Δ))-Edge-Coloring, and Vertex-Coloring of Graphs with Bounded Diversity
我们考虑着色问题的分布式消息传递设置。以前已知的边着色的确定性算法至少使用(2Delta - 1)种颜色,即使任何图都允许用Delta + 1种颜色进行边着色[V64]。此外,以前已知的最多使用O(Delta)颜色的确定性算法需要超对数时间[B15,BE 10,BE 11,FHK 15]。在目前的文件中,我们设计确定性的边着色算法,只采用三角洲+ o(三角洲)的颜色,一个非常广泛的图形。具体来说,只要荫度是a = O(Delta^{1 - ε}),对于常数ε> 0,我们的算法在{多对数}确定性时间内计算这样的着色。我们还设计了显着改进的确定性边着色算法的{一般图}的参数范围很广。具体来说,对于范围[4 Delta,2^{o(log Delta)} \cdot Delta]中的任何值$χ$,我们的x-边着色算法具有比先前已知的最好的x-边着色算法更小的运行时间。我们的算法实际上更一般,因为边着色等价于线图的顶点着色。我们的方法适用于具有{有界分集}的图族的顶点着色,其中包括线图、超图的线图以及许多其他图。我们的研究结果是使用一种新的技术,以某种方式连接顶点或边,减少集团的大小。我们称之为{连接器}的结果结构可以比原始图更有效地着色。此外,颜色类构成更简单的子图,可以使用适当的连接器更有效地着色。因此,我们递归,直到我们得到足够简单的结构,直接着色。我们将介绍几种类型的连接器,它们适用…
2016-10-21 cs.DC cs.DS
Polynomial Cases for the Vertex Coloring Problem
顶点着色问题的计算复杂性是已知的所有遗传类的图定义禁止两个连通的五顶点诱导子图,除了七种情况。我们证明了其中四个问题的多项式时间可解性:($P_5$,飞镖)-免费的图形,($P_5$,横幅)-免费的图形,($P_5$,公牛)-免费的图形,(叉,公牛)-免费的图形。
2018-06-01 cs.DM cs.DS math.CO
Hierarchical and Modularly-Minimal Vertex Colorings
上图是遗传良有色图,即,图的每个诱导子图的贪婪顶点着色仅使用最小必要的颜色数$χ(G)$。我们表明,贪婪着色是一个特殊的情况下,更一般的层次顶点着色,最近被引入系统发育组合学。用模分解树代替余树将层次着色的概念推广到任意图。证明了对于$G$的每个强模$M$,每个图都有一个满足$|σ(M)|=χ(M)$的模极小着色$σ$.这,特别是,表明模块化最小着色提供了一个有用的设备,设计有效的着色算法,某些遗传图类。对于上图,层次染色与模极小染色是一致的。作为一个副产品,我们得到了一个简单的线性时间算法来计算$P_4$ -稀疏图的模极小染色。
2020-04-14 cs.DM cs.DS math.CO
Parallel Batch Dynamic Vertex Coloring in $O(\log Δ)$ Amortized Update Time
该研究提出了一种并行批动态算法,以 $O(\log Δ)$ 平摊更新时间维护 $(Δ+1)$-顶点着色,同时保证并行跨度为 $O(\operatorname{polylog} b + \operatorname{polylog} n)$。
2025-12-09 cs.DC cs.DS
On vertex coloring without monochromatic triangles
我们研究了经典顶点着色问题的一个松弛问题,即无向简单图的顶点着色问题,使得没有单色三角形。我们给出了经典和参数化算法的问题的第一个分类。几个计算复杂性的结果也被提出,这改善了以前的结果中发现的文献。本文提出了无向简单图的一个新的结构参数--无三角形色数$χ_3$。我们用其他已知的结构参数来约束$χ_3$。我们还提出了两类图有趣的着色性质,发挥关键作用,证明有用的观察我们的问题。我们在本文中给出/提出了几个问题,以鼓励在图着色领域的新研究。
2017-10-19 cs.CC cs.DS math.CO
Simple vertex coloring algorithms
给定一个具有$n$顶点和最大度$Δ$的图$G$,已知$G$允许一个顶点着色为$Δ+ 1$色,使得$G$的任何边都不是单色的.这可以通过一个在时间上运行的简单贪婪算法$O(nΔ)$来建设性地看到。最近,一系列结果(例如,[Assadi et.等人SODA'19,Bera et.等人,ICALP'20,Alon Assadi Approx/Random'20])示出了在进行$\tilde{O}(n\sqrt{n})$查询的查询模型中用于$(ε+ 1)Δ$ -着色的随机化算法,改进了密集图上的贪婪策略。此外,还在一般图上建立了任意$O(Δ)$ -染色的$Ω(n\sqrt n)$的下界.本文给出了$(1 + ε)Δ$ -着色的一个简单算法。该算法使$O(ε^{-1/2}n\sqrt{n})$查询,它匹配现有的最佳算法以及足够大的$ε$的经典下限。此外,它可以很容易地适应量子查询算法,使$\tilde{O}(ε^{-1}n^{4/3})$查询,绕过经典的下限。作为对这些算法结果的补充,我们给出了$O(Δ)$ -着色的$Ω(n)$的量子下界。
2021-02-14 cs.DS quant-ph
Liar's vertex-edge domination in subclasses of chordal graphs
本文研究说谎者顶点-边支配问题,在块图和真区间图上给出线性时间算法,并证明该问题在无向路径图上的判定版本是 NP 完全的。
2025-07-07 cs.DS math.CO
Enumeration and Maximum Number of Minimal Connected Vertex Covers in Graphs
连通顶点覆盖问题是计算机科学的经典问题之一,在Garey和Johnson的专著中已经提到。虽然寻找最小尺寸或重量的连通顶点覆盖的优化和决策变量得到了很好的研究,但令人惊讶的是,没有关于图的最小连通顶点覆盖的枚举或最大数量的工作。本文证明了一个图的最小连通点覆盖的最大数目至多为1.8668^n,并且这些顶点覆盖可以在O(1.8668^n)的时间内被枚举。对于弦度至多为5的图,我们能够给出一个更好的上界,对于弦图和距离遗传图,我们能够给出最小连通顶点覆盖的最大数目的严格界。
2016-02-24 cs.DM cs.DS math.CO
Identification to Subclasses of Chordal Graphs
University of Bergen(卑尔根大学);Durham University(杜伦大学)
研究了通过最多k次顶点识别将给定图转化为弦图子类的问题,分析了其经典和参数化复杂性,并探讨了识别两个图是否可转换的问题。
2026-11-03 cs.CC cs.DS math.CO
Testing isomorphism of chordal graphs of bounded leafage is fixed-parameter tractable
图同构问题的计算复杂性是理论计算机科学中一个重要的开放性问题。弦图同构的判定与一般图同构问题是多项式时间等价的。每一个弦图都可以表示为一个表示树的若干子树的交图,弦图的叶龄被定义为它的表示树中的最小叶数,我们证明了弦图同构是以叶龄为参数的固定参数可处理的.在这个过程中,我们介绍了问题的同构测试的高阶超图,并表明,发现的自同构群的阶- $k$超图的顶点颜色类的大小$b$是固定参数易处理的任何常数$k$和$b$作为固定参数。
2022-02-15 cs.DM cs.DS math.CO
The Parameterized Complexity of Vertex-Coloring Edge-Weighting
Department of Computer Science and Engineering, IIT Hyderabad(印度理工学院海德拉巴分校计算机科学与工程系);School of Computer Science, University of Leads(利兹大学计算机学院);Chennai Mathematical Institute(金奈数学研究所)
研究了顶点着色{0,1}边加权问题及其推广问题的参数复杂性,证明了在不同结构参数下该问题的难解性和可解性,发现反馈顶点集参数下问题W[1]-难,而顶点覆盖集参数下问题可解,树宽参数下问题有XP算法。
2026-04-14 cs.CC cs.DM cs.DS