Inductive $k$-independent graphs and $c$-colorable subgraphs in scheduling: A review
归纳$k$独立图推广了弦图,并且最近在干扰避免无线通信调度的上下文中被提倡。寻找最大权诱导的$c$ -可着色子图的NP-困难问题是寻找最大独立集的推广,自然发生在选择成对非冲突作业的$c$集(建模为图顶点)时。我们研究了这个问题的参数化复杂性的诱导$k$ -独立图。我们证明了即使在2-单纯3-minoes(归纳2-独立图的一个子类)上,独立集问题也是W[1]-困难的.相比之下,我们证明了更一般的最大$c$ -着色子图问题是固定参数听话的簇和弦图,这是2-单纯边的工会。在这两种情况下,参数都是解的大小。除此之外,我们调查其他图形类之间的感应1-感应和感应2-感应图调度中的应用。
2018-07-26 cs.DM cs.DS math.OC
Decomposition of class II graphs into two class I graphs
Mkrtchyan和Steffen [J. Graph Theory,70(4),473- 482,2012]证明了每个II类简单图都可以分解为最大$Δ$ -边可着色子图和匹配。他们进一步证明了每一个具有色指数$Δ(G)+k$($k\geq 1$)的图$G$都可以分解为一个最大$Δ(G)$ -边可着色子图(不一定是I类)和一个$k$ -边可着色子图.本文首先将他们的结果推广到多重图,证明了每一个具有重数$μ$的多重图$G$都可以分解为一个最大$Δ(G)$ -边可着色子图和一个最大度至多为$μ$的子图.然后证明了每一个具有色指数$Δ(G)+k$的图$G$都可以分解为两个I类子图$H_1$和$H_2$,使得$Δ(H_1) = Δ(G)$和$Δ(H_2) = k$,这是他们猜想的一个变化.
2022-11-11 cs.DM math.CO
An NP-hardness result for the colored constrained maximum 2-edge-colorable subgraph problem in bipartite graphs
College of the Holy Cross(圣十字学院)
本文研究最大$k$-边可着色子图问题,证明了在顶点带有颜色约束的版本中,即使在最大度为三的二分图中该问题也是NP困难的。
2025-10-14 cs.DM math.CO
Finding large $H$-colorable subgraphs in hereditary graph classes
我们研究了\textsc{Max Partial $H$-Coloring}问题:给定一个图$G$,找到$G$的最大导出子图,它允许一个同态到$H$,其中$H$是一个没有环的固定模式图。请注意,当$H$是$k$顶点上的完全图时,问题简化为寻找最大的诱导$k$可着色子图,对于$k=2$,该子图与\textsc{Odd Cycle Transversal}等价(通过互补)。我们证明了对于每个固定模式图$H$没有循环,\textsc{Max Partial $H$-Coloring}可以解决:$\bullet$在$\{P_5,F\}$ -自由图在多项式时间,只要$F$是一个阈值图; $\bullet$在$\{P_5,\textrm{bull}\}$ -自由图在多项式时间; $\bullet$在$P_5$ -自由图在时间$n^{\mathcal{O}(ω(G))}$ ; $\bullet$在$\{P_6,\textrm{1-subdivided claw}\}$ -自由图在时间$n^{\mathcal{O}(ω(G)^3)}$。这里,$n$是输入图$G$的顶点数,$ω(G)$是~ $G$中团的最大大小。进一步地,将上述的无$P_5$图和无$\{P_6,\textrm{1-subdivided claw}\}$图的算法与一个简单的分支过程相结合,得到了这类图的\textsc{Max Part…
2020-04-21 cs.DM cs.DS
Every toroidal graph without triangles adjacent to $5$-cycles is DP-$4$-colorable
DP-着色,也称为对应着色,是由Dvo{zhi}{á}k和Postle引入的。它是列表着色的一个推广。本文证明了,除非是具有欧拉示性数$ε(G) = 0$的2-连通$4$ -正则图,否则每个与$5$ -圈相邻的不含三角形的连通环面图的最小度至多为3.因此,任何不含与$5$ -圈相邻的三角形的环形图都是DP- $4$ -可着色的。最后证明了不含两个确定子图的可平面图是DP- $4$ -可着色的。作为直接结果,(i)每个没有$3$ -圈邻近$4$ -圈的可平面图是DP- $4$ -可着色的;(ii)每个没有$3$ -圈邻近$5$ -圈的可平面图是DP- $4$ -可着色的;(iii)每个没有$4$ -圈邻近$5$ -圈的可平面图是DP- $4$ -可着色的.
2019-08-14 cs.DM math.CO
Beyond the Shannon's Bound
设$G=(V,E)$是最大度$Δ$的重图.根据香农定理,$G$的边最多可以用$\frac{3}{2}Δ$颜色着色。我们研究了$G$的子图的大小的下界,这些子图可以用$Δ$颜色着色。Shannon定理给出了$\fracΔ{\lfloor\frac{3}{2}Δ\rfloor}|E|$的一个界。然而,对于$Δ=3$,Kamirobski和Kowalik [SWAT'10]表明存在大小至少为$\frac{7}{9}|E|$的3-边可着色子图,除非$G$具有与$K_3+e$同构的连通分支(具有任意边加倍的$K_3$)。在这里,我们扩展这条线的研究表明,$G$有一个$Δ$边着色子图至少有$\fracΔ{\lfloor\frac{3}{2}Δ\rfloor-1}|E|$的边缘,除非$Δ$是偶数和$G$包含$\fracΔ{2}K_3$或$Δ$是奇数和$G$包含$\frac{Δ-1}{2}K_3+e$。此外,子图及其染色可以在多项式时间内找到。我们的结果有应用程序的最大$k$ -边着色子图问题的近似算法,其中给定一个图形$G$(没有任何限制其最大程度或其他限制),一个必须找到一个$k$ -边着色子图的最大边数。特别地,对于每个偶数$k \ge 4$,我们得到一个$\frac{2k+2}{3k+2}$ -近似,对于每个奇数$k\ge 5$,我们得到一个$\frac{2k+1}{3k}$ -近似。当$…
2013-09-24 cs.DM cs.DS math.CO
Maximum list $r$-colorable induced subgraphs in $kP_3$-free graphs
证明了对每个固定的正整数 $r$ 和 $k$,最大权列表 $r$-可着色导出子图问题在 $kP_3$-free 图上有多项式时间算法,并由此推导出关于 $H$-free 图复杂性二分法等三个重要推论。
2025-05-01 cs.DM cs.DS math.CO
Parameterized Complexity of Equitable Coloring
研究公平着色的参数化复杂性,证明在多种图类上以颜色数、树宽等参数为基准时是 W[1]-难的,并基于诱导星大小给出弦图的二分法,同时证明以补图树宽为参数时是 FPT 的。
2019-05-14 cs.DM
The parameterized complexity of Strong Conflict-Free Vertex-Connection Colorability
Univ Lyon, EnsL, CNRS, LIP(里昂大学,巴黎高等师范学院,法国国家科学研究中心,信息与计算机实验室)
本文研究了强冲突自由顶点连接色数的参数复杂性,证明了其在顶点覆盖数参数下的固定参数可 tractable 性,但3-着色问题在二分图上不具有多项式核。
2025-12-12 cs.CC cs.DM cs.DS
5-list-coloring planar graphs with distant precolored vertices
我们积极回答的问题,艾伯森问是否每个可平面图可以$5$列表着色,即使它包含预着色的顶点,只要他们足够远离对方。为了证明这一点,我们也给出了关于5-列表着色临界图的大小的界。特别地,如果G是一个可平面图,H是G的一个连通子图,L是G的顶点的颜色列表的赋值,使得|L(v)|若对V(G)-V(H)中的任意v>= 5且G不是L-可着色的,则G中有一个顶点数为O(|H| ^2)的子图不是L-可着色的.
2016-02-03 cs.DM math.CO
Finding Connected Secluded Subgraphs
寻找满足给定性质的诱导子图是图算法中研究最多的领域之一。这些问题已经产生了突破性的结果,并导致了新技术的发展,无论是在传统的P与NP二分法和参数化的复杂性。子图问题是关于输入图是否在至少k个顶点上包含一个满足图性质的导出子图的问题。对于许多应用,期望找到的子图与图的其余部分具有尽可能少的连接,这引起了隐蔽子图问题。这里,输入k是所需子图的大小,输入t是该子图在图的其余部分中具有的邻居的数量的限制。这个问题已经从参数化的角度进行了研究,不幸的是,它对许多图的性质来说是W[1]-困难的,即使是用k+t参数化。我们表明,当我们正在寻找一个连通的诱导子图满足?特别是,我们表明,连接的隐藏的子图问题是FPT参数时,只是t为许多重要的图形属性。
2017-10-30 cs.DM cs.DS
On the Parameterized Complexity of Relaxations of Clique
我们调查的参数化复杂性的几个问题正式集群识别图。换句话说,我们问一个图是否包含一个足够大和足够连通的子图。本文研究了CLIQUE的三种松弛:$s$ -CLUB和$s$ -CLIQUE,其中松弛分别集中在簇和原始图中的距离上,以及$γ$ -COMPLENT SUBGRAPH,其中松弛集中在簇中的最小度上.由于这三个问题都是NP难的,我们在这里研究它们的参数化复杂性。我们证明了$s$和$s$是NP-难的,甚至仅限于退化图$\le 3$(当$s \ge 3$时)和退化图$\le 2$(当$s \ge 5$时),这是一个严格强于以退化度为参数的W[1]-难性的结果.我们还得到了这些问题在退化图$1$上是多项式时间可解的。对于$γ$ -完全子图,我们证明了它是W[1]-硬的,它由退化度和$γ$ -完全子图外部的元素数两个参数表示,其中退化度表示W[1]-硬,而W[1]-硬是由$γ$-完全子图的顶点数表示的.
2023-03-22 cs.CC cs.DM
Highly Connected Steiner Subgraph -- Parameterized Algorithms and Applications to Hitting Set Problems
本文研究 STEINER SUBGRAPH EXTENSION 的参数化复杂性,在有界退化图上给出以 k、p 为参数的 FPT 算法,并证明一般情形下 W[1]-难,且将其用于导出多类顶点删除问题的单指数 FPT 算法。
2025-10-03 cs.DM cs.DS
Reconfiguration of Colorable Sets in Classes of Perfect Graphs
一个图的顶点集是c-可染的,如果由它导出的子图有一个正常的c-染色。在本文中,我们研究的问题,找到一个逐步的转换(重构)之间的两个c-着色集在同一个图。该问题推广了已有的独立集重构问题。作为系统地理解这个一般问题的复杂性的第一步,我们研究了完美图类的问题。我们首先集中在区间图,并给出了两个c-可着色集之间的距离的组合特征。这给出了一个线性时间算法,找到一个实际的最短的重新配置序列的间隔图。由于区间图正是图,同时弦和co-comparativity,我们然后补充的积极结果,甚至决定可达性是PSPACE完全弦图和co-comparativity图。弦图的硬度甚至对分裂图也成立。我们还考虑的情况下,c是一个固定的常数,并表明,在这种情况下,可达性问题是多项式时间可解的分裂图,但仍然PSPACE完全的共同可比图。弦图这种情况的复杂性仍然没有解决。作为副产品,我们的积极成果给出了第一个多项式时间可解的情况下(分裂图和区间图)的反馈顶点集重构。
2018-02-19 cs.DM cs.DS math.CO
Beyond the Vizing's bound for at most seven colors
设$G=(V,E)$是最大度$Δ$的简单图.根据Vizing定理,$G$的边最多可以用$Δ+1$颜色着色。我们研究了$G$的子图的大小的下界,这些子图可以用$Δ$颜色着色。Vizing定理给出了$\fracΔ{Δ+1}|E|$的一个界。已知当$Δ$为偶数时,对于团$K_{Δ+1}$这是紧的。然而,对于$Δ=3$,Albertson和Haas将其改进为$26/31|E|$ [Parsimonious edge colorings,Disc. 148,1996]以及后来Rizzi的$6/7|E|$ [Approximating the maximum 3-edge-colorable subgraph problem,Disc. Math.309,2009]。同构于一个边被细分的$K_4$的图$B_3$是紧图。我们改进了以前已知的界限为$Δ\in{3,...,7}$,假设为$Δ=3,4,6$图$G$是不同构的$B_3$,$K_5$和$K_7$,分别。对于$Δ\geq 4$,这些是第一个结果,提高了Vizing的界限。我们还证明了一个新的边界的次三重图不同构$K_3$的一边加倍。在第二部分中,我们给出了最大k-边可着色子图问题的近似算法,其中给定一个图G(没有最大度的任何限制或其他限制),我们必须找到一个具有最大边数的k-边可着色子图。特别地,当G对k= 3,4,5,6,7是单的时,我们…
2014-03-02 cs.DM cs.DS math.CO
Parameterized Aspects of Strong Subgraph Closure
基于三元闭包在社交网络中的作用,以及寻找一个避免固定模式的最大子图的重要性,我们引入并发起了强F-闭包问题的参数化研究,其中F是一个固定图.这是强三元闭包的推广,而它是F-自由边删除的放松。在强F-闭包中,我们希望选择输入图G的最大边数,并将它们标记为强边,方法如下:只要强边的子集形成与F同构的子图,则G的相应导出子图不与F同构。因此,由强边定义的G的子图不一定是F-自由的,但只要它包含F的一个拷贝,G中就有额外的边来破坏G中F的强拷贝。我们研究强F-闭包从参数化的角度与各种自然参数化。我们主要关注的是强边的数量k作为参数。我们表明,这个问题是FPT与此参数化的每一个固定的图F,而它不承认一个多项式核,即使当F =P_3。事实上,后一种情况相当于强三元闭包问题,这促使我们研究这个问题的输入图属于众所周知的图形类。我们表明,强三元闭包不承认一个多项式核,即使当输入图是分裂图,而它承认一个多项式核时,输入图是平面的,甚至d-退化。进一步证明了在最大度不超过4的图上,强Triadic闭包是FPT的,其中μ(G)是G的最大匹配尺寸.我们得出了一些结果的参数化的强F-闭包的边缘G的数目,不被选为强。
2018-02-28 cs.DM cs.DS
A Parameterized Complexity View on Collapsing k-Cores
我们研究NP-难图问题Collapsed k-Core,其中,给定无向图G和整数b,x和k,我们被要求移除b个顶点,使得剩余图的k-core,即(唯一确定的)最大诱导子图,具有最小度k,具有至多x的大小。Collapsed k-Core由Zhang et al. [AAAI 2017]引入,其动机是研究社交网络中用户的参与行为,并测量网络对用户退出的弹性。Collapsed k-Core是r-退化顶点删除的推广(已知对于所有r >= 0是NP-困难的),其中,给定无向图G和整数b和r,我们被要求删除b个顶点,使得剩余的图是r-退化的,即每个其子图的最小度至多为r。我们调查的参数化的复杂性,崩溃的k-Core相对于参数b,x,和k,和几个结构参数的输入图。我们揭示了一个二分法的计算复杂性的折叠k-核心k <= 2和k >= 3。对于后一种情况,已知对于所有x >= 0,当由b参数化时,塌陷的k-核心是W[P]-硬的。我们证明了当参数化为b时,Collapsed k-Core是W[1]-硬的,当参数化为(b + x)时,如果k <= 2,则在FPT中。此外,我们表明,塌陷的k-核心是在FPT参数化时,输入图的树宽,大概不承认一个多项式核参数化时,输入图的顶点覆盖数。
2018-05-31 cs.DM
Detecting and Enumerating Small Induced Subgraphs in $c$-Closed Graphs
Fox等人[SIAM J. Comp. 2020]引入了一个新参数,称为$c$ -闭包,用于团枚举问题的参数化研究。一个图$G$是$c$ -闭的,如果至少有$c$公共邻居的每对顶点是相邻的. $G$的$c$ -闭包是最小的$c$,使得$G$是$c$ -闭包。我们系统地探讨了$c$ -闭包对检测和枚举小诱导子图的计算复杂性的影响。更确切地说,对于每个图$H$上的三个或四个顶点,我们调查参数多项式时间算法检测$H$和枚举所有出现的$H$在一个给定的$c$ -封闭图。
2020-07-23 cs.DM cs.DS
Improved SDP Coloring of 3-Colorable Graphs from Recursive Gaussian Certificates
Georgia Institute of Technology, School of Computer Science(佐治亚理工学院计算机学院);Princeton University, Operations Research and Financial Engineering(普林斯顿大学运筹与金融工程学系)
本文提出一种随机多项式时间算法,利用递归高斯证书分析高层邻域,将3-可着色图的着色数改进至O(n^{0.17506+ε}),优于此前最优界。
2026-09-29 cs.DM cs.DS
Improper coloring of toroidal graphs
本文研究环面图在缺陷值不全相等条件下的不当染色问题,证明了环面图满足若干新的缺陷染色结果,并将 $(0,0,0,14)$-可染改进为 $(0,0,0,4)$-可染,同时刻画了 $6$-正则环面图及可嵌入 $N_1$ 的图的可染性。
2025-09-19 cs.DM math.CO
Dynamic 3-Coloring of Claw-free Graphs
图$G$的{ \it动态$k$ -染色}是图$G$的顶点的真$k$ -染色,使得图$G$中度至少为2的每个顶点都与至少有2种不同颜色的顶点相邻.图$G$可以有动态$k$ -染色的最小数$k$是{ \it动态色数},记为$χ_d(G)$。本文研究了无爪图的动态3-染色。首先,我们证明了判定最大度为3的无爪图是否动态3-可着色是$NP$ -完全的。其次,通过禁止一类子图,我们找到了一个最大度为3的无爪图的合理子类,使得动态3-着色问题可以在线性时间内得到解决。第三,我们给出了一个线性时间算法来识别这类图,并给出了一个线性时间算法来判定它是否是动态3-可着色的。我们还给出了一个用三种颜色对子类中的图着色的线性时间算法。
2007-11-19 cs.CC cs.DM
Partitioning graphs into induced subgraphs
本文从参数化复杂性的角度研究了诱导$H$划分问题。在诱导$H$划分问题中,任务是将图$G$的顶点划分为集合$V_1,V_2,\dots,V_n$,使得图$H$同构于由$i = 1,2,\dots,n.$的每个集合$V_i$诱导的$G$的子图。模式图$H$是固定的。对于参数化,我们考虑图$G$的三个不同的结构参数-即树宽度,邻域多样性和模宽度。对于邻域多样性参数化,我们得到了每个图$H.$的FPT算法;对于树宽参数化,我们得到了每个连通图$H.$的FPT算法;最后,对于模宽参数化,我们得到了每个素图$H.$的FPT算法
2016-03-10 cs.DM
Variable degeneracy on toroidal graphs
本文研究环面图与平面图的严格$f$-退化横贯,通过结构分析证明若干禁止构型下图的DP-$4$-可染色性及列表顶点树性度至多2,改进了已有结果。
2025-02-27 cs.DM math.CO
Counting and Finding Homomorphisms is Universal for Parameterized Complexity Theory
计算从一个图$H$到另一个图$G$的同态是(参数化)计数复杂性理论的一个基本问题。在这项工作中,我们研究的情况下,\emph{both}图$H$和$G$干给定类的图:$H\in \mathcal{H}$和$G\in \mathcal{G}$。通过这一点,我们结合了这个问题的结构限制的版本,与语言限制的版本。我们的主要结果是一个建设的基础上Kneser图,将每个问题$\tt P$在$\#\mathsf{W[1]}$与两个类的图形$\mathcal{H}$和$\mathcal{G}$,使问题$\tt P$是\emph{equivalent}的问题$\#{\tt HOM}(\mathcal{H}\to \mathcal{G})$计数同态从一个图在$\mathcal{H}$的图在$\mathcal{G}$。鉴于Ladner对$\mathsf{NP}$ -中间问题[J.ACM'75]的存在性及其对参数化设置的适应性的开创性工作,在固定参数易处理和$\#\mathsf{W[1]}$ -完全情况下对类$\#\mathsf{W[1]}$进行分类是不可能的。因此,获得问题$\#{\tt HOM}(\mathcal{H}\to \mathcal{G})$的完整分类似乎是不可能的。此外,我们的证明很容易适应$\mathsf{W[1]}$。在寻找复杂性二分法,因此,我们转向特殊的图形类。这些类包括线图,无…
2021-08-03 cs.CC cs.DM cs.DS
The Snow Team Problem (Clearing Directed Subgraphs by Mobile Agents)
研究了移动代理在有向图中清除子图的几个问题。智能体只能沿着有向图的有向行走移动,并且根据变体,它们的初始位置可以预先指定。一般来说,对于有向图$D$的顶点的给定子集$\mathcal{S}$和正整数$k$,目标是确定是否存在$D$的子图$H=(\mathcal{V}_H,\mathcal{A}_H)$使得(a)$\mathcal{S} \subseteq \mathcal{V}_H$,(b)$H$是$D$中的$k$有向游动的并集,并且(c)$H$的基础图包括$D$中的$\mathcal{S}$的Steiner树。我们提供了几个结果的多项式时间的易处理性,硬度和参数化的复杂性的问题。
2017-12-01 cs.DM
Small (2,s)-colorable graphs without 1-obstacle representations
图G的障碍表示是平面上的一组点以及确定与G同构的可见性图的一组多边形障碍。G的障碍数是指在G的所有障碍表示中障碍的最小数目。Alpert,Koch和Laison给出了一个12点二部图,并证明了它的障碍数为2.我们证明了这个图的一个10-顶点诱导子图的障碍数为2。Alpert等人还构造了顶点集由团和独立集组成的极大图,以证明障碍数是一个无界参数。我们定义了一个顶点集由一个团和一个独立集组成的70-顶点图,并证明了它的障碍数大于1。这是我们即将付印的文章的附属文件。我们的结论表明,一个10-顶点图的顶点集由两个团组成的障碍数大于1,改进其中的结果。
2011-04-24 cs.CG cs.DM math.CO
Clustered Variants of Hajós' Conjecture
Hajós证明了每个不包含完全图$K_{s+1}$的细分的图都是正确的$K_{s+1}$-可着色的。这个猜想被卡特林推翻了。事实上,此类图的最大色数是$Ω(s^2/\log s)$。我们证明,$O(s)$颜色是足够的削弱这个猜想,只需要每个单色组件有界的大小(所谓的聚类着色)。我们的方法带来更多的结果。称一个图是图$H$的几乎$(\leq 1)$ -细分,如果它可以通过细分边从$H$获得,其中至多一条边被细分多次。请注意,每个没有$H$ -细分的图都不包含$H$的几乎$(\leq 1)$ -细分。本文证明了(其中$s \geq 2$):(1)树宽有界且$K_{s+1}$不具有几乎$(\leq 1)$ -剖分的图是有界聚簇的$s$ -可选图. (2)对图$H$,如果没有$H$ -minor,也没有$K_{s+1}$的几乎$(\leq 1)$ -细分,则图是有界聚$(s+1)$ -可着色的. (3)对于每个最大度至多为$d$的图$H$,没有$H$ -细分和没有几乎$(\leq 1)$ -细分的$K_{s+1}$的图是$\max\{s+3d-5,2\}$ -可着色的,具有有界聚类。(4)对于每个最大度为$d$的图$H$,没有$K_{s,t}$子图和没有$H$ -剖分的图是有界聚类的$\max\{s+3d-4,2\}$ -可着色图. (5)没有$K_{s+1}$ -细分的图是有界聚类的$(…
2021-09-07 cs.DM math.CO
The Parameterized Complexity of the Equidomination Problem
一个图$G=(V,E)$称为等支配图,如果存在一个值$t \in \mathbb{N}$和一个权函数$ω: V \rightarrow \mathbb{N}$使得子集$D\subseteq V$的总权等于$t$当且仅当$D$是一个最小支配集.判定一个给定的图是否是等点图被称为等点图问题。在本文中,我们表明,两个参数化版本的Equidomination问题是固定参数易处理的:第一个参数化认为目标值$t$导致目标- $t$ Equidomination问题。第二个参数化只允许权重达到值$k$,这产生了$k$ -Equidomination问题。此外,我们还刻画了每个导出子图都是等点图的图。给出了一个有限禁止诱导子图的刻画,并给出了一个快速识别算法。
2017-12-13 cs.CC cs.DM math.CO
Reducing Linear Hadwiger's Conjecture to Coloring Small Graphs
本文建立不含 K_t 子式图的色数界 O(t log log t),并通过小图密度归约证明线性 Hadwiger 猜想只需验证小规模图,还推出固定 K_r-free 情形成立。
2024-03-05 cs.DM math.CO
Kernelization Lower Bounds for Finding Constant-Size Subgraphs
核化是参数化算法中的一个重要工具。给定一个带有参数的输入实例,目标是在多项式时间内计算同一问题的等价实例,使得简化实例的大小仅取决于参数,而不取决于原始实例的大小。在本文中,我们提供了第一个概念性研究的限制核几个多项式时间可解问题。例如,我们考虑的问题,找到一个三角形与负的边权重参数化的最大程度的输入图的总和。我们证明了这个问题的线性时间可计算的严格内核的真正次立方的大小违反了流行的APSP猜想。
2018-10-22 cs.CC cs.DM cs.DS
Obstructions for three-coloring and list three-coloring $H$-free graphs
一个图是$H$ -free的,如果它没有同构于$H$的诱导子图.我们刻画了所有的图$H$,其中只有1000个极小的非三色的$H$ -free图。这样的特征以前仅在连接$H$的情况下才知道。这解决了Golovach等人提出的一个问题。作为第二个结果,我们描述了所有的图$H$,其中只有100多个$H$ -免费的最小障碍列表3-着色。
2018-02-07 cs.DM math.CO
Efficient Computation of Representative Sets with Applications in Parameterized and Exact Algorithms
我们给出了两个算法计算代表家庭的线性和均匀拟阵,并演示了如何使用代表家庭设计单指数参数化和精确的指数时间算法。我们的方法的应用程序包括-最长有向循环-最小等价图(MEG)-有界树宽-k-路径,k-树,更一般地说,k-子图同构,其中的k-顶点模式图是恒定的树宽的图上的算法。
2016-02-22 cs.DM cs.DS math.CO
Polynomial Kernels for λ-extendible Properties Parameterized Above the Poljak-Turzík Bound
Poljak和Turzik(离散数学1986)引入了图的λ-可扩性质的概念,作为图的二部性的推广。证明了对任意0 <λ <1和λ-可扩性质λ n,任意n个点m条边的连通图G在λ n中包含一个至少有λ m+(1-λ)(n-1)/2条边的生成子图H.对于λ = 1/2,二部性是λ-可扩展的,因此Poljak-Turzik界推广了Max-Cut的著名Edwards-Erdos界。λ-可扩展性质的其他例子包括:是一个非循环定向图,一个平衡符号图,或一个q-可着色图(对于某个整数q)。Mnich et.(FSTTCS 2012)定义了密切相关的强λ-可扩展性概念。他们证明了,当参数超过Poljak-Turzik界时,寻找满足给定的强λ-可扩性质λ的子图的问题是固定参数可处理的(FPT)-是否存在连通图G的生成子图H,使得H在λ中且H至少有λ m+(1-λ)(n-1)/2 + k条边?- 的条件下,该问题是FPT的某些简单的一类图称为几乎森林的集团。在本文中,我们解决了几乎所有的问题的参数化以上的Poljak-Turzik界限的核复杂性,在肯定的。我们证明了这些问题允许二次核(当λ = 1/2时为三次核),而不需要假设问题是几乎森林上的FPT。因此,我们的结果不仅从以前的结果中删除了几乎森林的FPT的技术条件,而且还统一和扩展了以前已知的核化结果。我们的研究结果添加到选择列表中的通用内核化的结…
2013-10-10 cs.DM math.CO
Parameterized Complexity of Induced Graph Matching on Claw-Free Graphs
导出图匹配问题要求在给定的图G中找到k个与给定的图H同构的不相交的导出子图,使得不同子图的顶点之间没有边。这个问题推广了经典的独立集和诱导匹配问题等。我们证明了当H是固定连通图时,诱导图匹配在无爪图的k中是固定参数易处理的,当H是完全图时,诱导图匹配甚至允许多项式核。这两个结果依赖于一个新的,强大的,通用的算法结构定理无爪图。作为对上述结果的补充,我们证明了对于任意固定的完全图H,导出图匹配在不包括K_1,4的导出子图上的W[1]-困难性。特别地,我们证明了无K_1,4-图上的独立集是W[1]-硬的.最后,我们考虑了诱导图匹配的一个大子类的无爪图,即适当的圆弧图的复杂性。我们证明了该问题是多项式时间可解的或NP-完全的,这取决于H的连通性和G的结构。
2014-02-10 cs.CC cs.DM cs.DS
Parameterized (Modular) Counting and Cayley Graph Expanders
研究了在一个大型宿主图$G$中计数满足给定图性质$Φ$的$k$ -边子图的问题$\#\mathrm{EdgeSub}(Φ)$.基于Curticapean,Dell和Marx(STOC 17)的突破性结果,我们将此类子图的数量表示为图同态计数的有限线性组合,并通过研究其系数推导出计算此数量的复杂性。我们的方法依赖于新的构造低度凯莱图扩张的$p$ -组,这可能是独立的利益。这些扩展器的性质允许我们分析在$\mathbb{F}_p$域上的上述线性组合中的系数,这使我们对系数的消除行为有更多的控制。我们的主要结果是一个详尽的和细粒度的复杂性分类的$\#\mathrm{EdgeSub}(Φ)$的小封闭属性$Φ$,关闭丢失的差距在以前的工作由罗斯,施密特和Wellnitz(ICALP 21)。此外,我们观察到,我们的方法也适用于模块计数。除其他外,我们研究的问题,模块计数的道路,循环,森林和拟阵基地。在我们的调查过程中,我们还提供了一个详尽的参数化复杂性分类计数图同态模一个素数$p$的问题。
2021-04-29 cs.CC cs.DM
Finding Minimum Distance Preservers: A Parameterized Study
University of Bergen(卑尔根大学);Indian Institute of Technology Jodhpur(焦特布尔印度理工学院)
本文研究了距离保持问题的计算复杂性,发现PDP和SDP在不同参数下具有不同的复杂性,如终端数量、解大小、顶点覆盖数和树宽。
2026-03-22 cs.CC cs.DM cs.DS
Structural Parameterizations for Equitable Coloring
一个$n$ -顶点图是公平$k$ -可着色的,如果它的顶点有一个适当的着色使得每种颜色被使用$\left\lfloor n/k \right\rfloor$或$\left\lceil n/k \right\rceil$次.经典的顶点着色是固定参数,在路径宽度和反馈顶点集等已建立的参数下易于处理,而公平着色是$\mathsf{W}[1]$ - $\mathsf{hard}$。我们提出了一个广泛的研究结构参数化的公平着色,处理易处理性和核化问题。我们首先表明,该问题是固定参数易处理时,参数化的距离集群或距离co-cluster - improving的$\mathsf{FPT}$算法的Fiala等人。[理论计算机科学,2011]参数化顶点覆盖-也当参数化的距离不相交的路径的有界长度。为了证明后一个结果,我们采用了Fellows等人的证明。[Information and Computation,2011]以表明当同时通过到不相交路径的距离和颜色数参数化时,公平着色是$\mathsf{W}[1]$ - $\mathsf{hard}$。在核化方面,在积极的一面,我们提出了一个线性内核的距离集团参数和立方核时,参数化的最大叶数;另一方面,我们表明,不像顶点着色,公平着色不承认多项式核时,联合参数化的顶点覆盖和颜色的数量,除非$\mathsf{NP} \subseteq \mathsf{coN…
2020-12-11 cs.DM cs.DS
Approximation and parameterized algorithms to find balanced connected partitions of graphs
将连通图划分为具有相似(或给定)阶数的$k$ ~顶点不相交连通子图是一个经典的问题,自七十年代后期以来一直受到广泛的研究。给定一个连通图$G=(V,E)$和一个权函数$w : V \to \mathbb{Q}_\geq$,$G$的一个连通$k$ -划分是$V$的一个划分,使得每个类都导出一个连通子图。平衡连通$k$ -划分问题在于找到一个连通$k$ -划分,其中每个类具有大致相同的权重。为了对这种平衡概念进行建模,可以寻找连接的$k$ -最大化最轻类$(\text{max-min BCP}_k)$的权重或最小化最重类$(\text{min-max BCP}_k)$的权重的分区。这些问题在$k=2$中是等效的,但在$k\geq 3$中则不同。在这项工作中,我们提出了一个简单的伪多项式$\frac{k}{2}$近似算法$\text{min-max BCP}_k$运行时间$\mathcal{O}(W|V||E|)$,其中$W = \sum_{v \in V} w(v)$。基于这个算法,并使用缩放技术,我们设计了一个(多项式)$(\frac{k}{2} +\varepsilon)$ -近似相同的问题与运行时$\mathcal{O}(|V|^3|E|/\varepsilon)$,任何固定的$\varepsilon>0$。此外,我们提出了一个固定参数的易处理算法的基础上整数线性规划的加权$\t…
2021-08-23 cs.DM cs.DS
Acyclic edge coloring of sparse graphs
如果图$G$中不存在双色圈,则称图$G$的正常边染色是无圈的.用$χ'_a(G)$表示的$G$的非循环色指数是使得$G$具有非循环边$k$ -着色的最少颜色数$k$。图$G$的最大平均度,记为$\mad(G)$,是$G$的所有子图的平均度的最大值。本文证明了若$\mad(G)<4$,则$χ'_a(G)\leq{Δ(G)+2}$ ;若$\mad(G)<3$,则$χ'_a(G)\leq{Δ(G)+1}$ .这意味着每个无三角形可平面图$G$是无圈边$(Δ(G)+2)$ -可着色的。
2012-02-28 cs.DM math.CO
On the complexity of the identifiable subgraph problem, revisited
一个至少有一条边的二分图$G=(L,R;E)$称为可识别的,如果对于每个顶点$v\in L$,由它的非邻居导出的子图具有基数匹配$|L|-1$ . $G$的$\ell$ -子图是$G$的导出子图,它是通过删除$L$中的某些顶点及其所有邻居而得到的.可识别子图问题是判定给定的二部图是否包含可识别的$\ell$ -子图的问题。我们发现,可识别的子图问题是多项式可解的,随着版本的问题,其中的任务是删除尽可能少的顶点$L$连同所有的邻居,使所产生的$\ell$ -子图是可识别的。我们还补充了一个已知的APX硬度结果的互补问题,其中的任务是最小化剩余顶点的数量在$L$,通过显示两个参数化的问题的变体是W[1]-硬。
2016-03-20 cs.CC cs.DM math.CO
Computing Dense and Sparse Subgraphs of Weakly Closed Graphs
一个图$G$是弱$γ$ -闭的,如果$G$的每个导出子图都包含一个顶点$v$,使得对于$v$的每个非邻居$u$,$|N(u)\cap N(v)|<γ$成立.图的弱闭包$γ(G)$是使$G$是弱$γ$ -闭的最小数,最近由Fox等人[SIAM J. Comp. 2020]引入。这个图形参数永远不会大于简并度(加1),并且可以明显更小。扩展Fox等人[SIAM J. Comp. 2020]关于团计数的工作,我们证明了与寻找稠密子图相关的几个问题,例如bicliques和$s$ -丛的计数,相对于$γ(G)$是固定参数易处理的。此外,我们证明了弱$γ$ -闭图$G$是否在至少$k$顶点上有一个子图属于一个在取子图下闭的图类$\mathcal{G}$,这个问题允许一个至多有$γk^2$顶点的核.最后,我们提供了固定参数算法的独立支配集和支配团时,参数为$γ+k$,其中$k$是解决方案的大小。
2022-11-03 cs.DM math.CO
Parameterized Algorithms for Power-Efficiently Connecting Wireless Sensor Networks: Theory and Experiments
研究了一个基于能量有效性的对称无线通信网络连通性维护的NP-难问题:给定一个边加权的$n$ -顶点图,找到一个最小代价的连通生成子图,其中代价是通过让每个顶点支付子图中最昂贵的边来确定的.在消极的一面,我们表明,$o(\log n)$ -近似的最优解成本和自然下界之间的差异$d$是NP-困难的,指数时间假设下,有没有确切的算法运行在$2^{o(n)}$时间或在$f(d)\cdot n^{O(1)}$时间的任何可计算的功能$f$。此外,我们表明,连接$c$网络组件与最小的额外成本的特殊情况下,一般不能多项式时间减少到实例的大小$c^{O(1)}$,除非多项式时间层次崩溃。在积极的一面,我们提供了一个算法,重新连接$O(\log n)$连接组件在多项式时间的最小额外成本。这些算法的动机是监测区域的应用场景,或者现有的传感器网络可能会因为传感器故障而分裂成几个连接的组件。在实验中,当$n$比$c$足够大时,该算法优于具有已知ILP公式的CPLEX。
2020-09-03 cs.DM cs.DS
Disconnected Matchings
在2005年,Goddard,Hedetniemi,Hedetniemi和Laskar [Generalized subgraph-restricted matchings in graphs,离散数学,293(2005)129 - 138]询问了确定其顶点集导致不连通图的匹配的最大基数的计算复杂性。在本文中,我们回答这个问题。事实上,我们考虑的广义问题,发现$c$ -断开匹配,这样的匹配的顶点集诱导子图至少有$c$连接组件。我们证明了,对于每个固定的$c \geq 2$,即使我们限制输入到有界直径的二部图,这个问题是NP-完全的,而可以在多项式时间内解决,如果$c = 1$。对于当$c$是输入的一部分的情况下,我们表明,该问题是NP-完全的弦图,而在多项式时间的区间图是可解的。最后,我们探讨了问题的参数化复杂性。本文给出了树宽参数化下的FPT算法,以及用$c$参数化时的最小分隔点个数为多项式的图的XP算法。我们补充这些结果表明,除非NP $\subseteq$ coNP/聚,相关的诱导匹配问题不承认一个多项式核时,参数化的顶点覆盖和大小的匹配,也不当参数化的顶点删除距离团和大小的匹配。至于连接匹配,我们展示了如何在线性时间内获得最大连接匹配给定的输入中的任意最大匹配。
2021-12-16 cs.DM cs.DS
Bounded Search Tree Algorithms for Parameterized Cograph Deletion: Efficient Branching Rules by Exploiting Structures of Special Graph Classes
许多使用有界搜索树的固定参数易处理算法已经被反复改进,通常是通过描述大量涉及越来越复杂的情况分析的分支规则。我们介绍了一种新的和一般的搜索策略,分支的禁止子图的一类图松弛。利用$P_4$ -稀疏图类作为松弛图类,我们得到了几个参数删除问题的有效有界搜索树算法。给出了上图边删除问题和平凡完美边删除问题的第一个非平凡有界搜索树算法。对于上图顶点删除问题,我们简单有界搜索算法的运行时间的精细分析给出了比那些借助复杂情况区分和非平凡运行时间分析[21]和计算机辅助分支规则[11]设计的算法更快的指数因子。
2011-11-29 cs.DM cs.DS
A Parameterized Perspective on Uniquely Restricted Matchings
本文从参数化复杂性角度研究唯一受限匹配问题,证明其在线图上以解大小为参数以及以树宽为参数时均为固定参数可解,并证明其关于顶点覆盖数加匹配大小不存在多项式核。
2025-08-16 cs.DM cs.DS
Cover and variable degeneracy
设$f$是图的顶点集上的非负整数值函数。一个图是\textbf{strictly $f$-degenerate},如果每个非空子图$Γ$有一个顶点$v$,使得$\mathrm{deg}_Γ(v) < f(v)$。本文定义了严格$f$ -退化断面的概念,它推广了列表染色、符号染色、DP-染色、$L$ -森林染色和$(f_{1}, f_{2}, \dots, f_{s})$ -划分.图$G$的\textbf{cover}是具有顶点集$V(H) = \bigcup_{v \in V(G)} X_{v}$的图$H$,其中$X_{v} = \{(v, 1), (v, 2), \dots, (v, s)\}$ ;边集$\mathscr{M} = \bigcup_{uv \in E(G)}\mathscr{M}_{uv}$,其中$\mathscr{M}_{uv}$是$X_{u}$和$X_{v}$之间的匹配。顶点集$R \subseteq V(H)$是$H$的一个\textbf{transversal},如果每个$v \in V(G)$有$|R \cap X_{v}| = 1$。如果$H[R]$是严格$f$ -简并的,则横截$R$是\textbf{strictly $f$-degenerate transversal}。本文的主要结果是一个度型结果,它推广了Brooks定理、Gallai定理、度可…
2021-12-27 cs.DM math.CO
$\mathcal{P}$-matchings Parameterized by Treewidth
本文以树宽为参数,从参数化复杂性角度研究由诱导子图性质 $\mathcal{P}$ 定义的 $\mathcal{P}$-匹配及其计算问题。
2023-07-18 cs.DM cs.DS math.CO
On Brambles, Grid-Like Minors, and Parameterized Intractability of Monadic Second-Order Logic
荆棘是作为树宽的对偶概念引入的,树宽是罗伯逊和西摩的图子式理论中最核心的概念之一。最近,Grohe和Marx证明了在|G|中存在图G,其中每一个阶大于树宽平方根的荆棘都是指数大小的.在积极的一面,他们表明存在的多项式大小的荆棘的平方根的树宽的顺序,日志因素。我们提供了第一个多项式时间算法来构建一个荆棘一般的图形,并实现这个界限,对数因子。我们用这个算法来构建网格状的未成年人,最近由里德和伍德介绍的网格未成年人的替代结构,在多项式时间。使用网格状的未成年人,我们介绍了一个完美的荆棘的概念和算法,找到一个在多项式时间。完美的荆棘是荆棘与一个特别简单的结构,他们也为我们提供了一个子图,有界的程度和仍然大的树宽,我们使用它们来获得一个元定理,决定某些参数化的子图闭问题的一般图在时间单指数的参数。我们的工作的第二部分涉及提供一个下界Courcelle的著名定理,指出,每一个图形属性,可以表示一个句子在一元二阶逻辑(MSO),可以决定由一个线性时间算法类图的有界树宽。利用我们的结果,从我们的工作的第一部分,我们建立了一个强下界的易处理的MSO类的着色图。
2009-07-17 cs.DM cs.DS cs.LO
On the Parameterized Complexity of Reconfiguration of Connected Dominating Sets
在优化问题$\mathcal{Q}$的重新配置版本中,输入是$\mathcal{Q}$的实例和两个可行解$S$和$T$。目的是确定$S$和$T$之间是否存在逐步转换,使得所有中间步骤也构成可行的解决方案。在这项工作中,我们研究了参数化的复杂性的\textsc{Connected Dominating Set Reconfiguration}问题(\textsc{CDS-R)}。在以前的工作中,\textsc{Dominating Set Reconfiguration}问题(\textsc{DS-R})参数化的$k$,在一个重新配置序列中的控制集的最大允许的大小,是固定的参数易处理的所有图,不包括一个biclique $K_{d,d}$作为一个子图,对于一些常数$d \geq 1$。我们发现,额外的连接约束使问题更加困难,即,\textsc{CDS-R}是\textsf{W} $[1]$ -硬参数化的$k+\ell$,最大允许的大小的支配集加上长度的重新配置序列,已经在$5$ -退化图。在积极的一面,我们表明,\textsc{CDS-R}参数化的$k$是固定参数易处理的,事实上承认一个多项式核平面图。
2019-10-01 cs.CC cs.DM cs.DS
The Generalized Mean Densest Subgraph Problem
Cornell University(康奈尔大学)
寻找大型图的稠密子图是图挖掘中的一个标准问题,由于其理论上的丰富性和许多实际应用而被广泛研究。在本文中,我们引入了一个新的家庭稠密子图的目标,参数为一个单一的参数$p$,计算的基础上,广义手段的程度序列的一个子图。我们的目标捕获的标准densorable子图的问题和最大的$k$ -核心的特殊情况下,并提供了一种方法来插入和外推超出这两个目标时,寻找其他概念的稠密子图。在算法的贡献,我们首先表明,我们的目标可以在多项式时间内最小化所有$p \geq 1$使用重复的子模块化最小化。我们的工作的一个主要贡献是在理论和实践中分析了不同类型的剥离算法的稠密子图的性能。我们证明,标准的剥离算法可以执行任意差我们的广义目标,但我们设计了一个更复杂的剥离方法,$p \geq 1$有一个近似的保证,总是至少$1/2$和收敛到1的$p \rightarrow \infty$。在实践中,我们表明,该算法获得了非常好的近似的最优解,规模大的图形,并突出了一系列不同的有意义的概念的密度图来自许多领域。此外,通过更好地考虑移除一个节点如何影响其邻域中的其他节点,它通常能够比标准剥离算法更好地近似分布式子图问题。
2021-06-04 cs.DM cs.DS cs.LG