\noindent By a seminal result of Valiant, computing the permanent of $(0,1)$-matrices is, in general, $\#\mathsf{P}$-hard. In 1913 Pólya asked for which $(0,1)$-matrices $A$ it is possible to change some signs such that the permanent of $A$ equals the determinant of the resulting matrix. In 1975, Little showed these matrices to be exactly the biadjacency matrices of bipartite graphs excluding $K_{3,3}$ as a \{matching minor}. This was turned into a polynomial time algorithm by McCuaig, Robertson, Seymour, and Thomas in 1999. However, the relation between the exclusion of some matching minor in a bipartite graph and the tractability of the permanent extends beyond $K_{3,3}.$ Recently it was shown that the exclusion of any planar bipartite graph as a matching minor yields a class of bipartite graphs on which the {permanent} of the corresponding $(0,1)$-matrices can be computed efficiently. In this paper we unify the two results above into a single, more general result in the style of the celebrated structure theorem for single-crossing-minor-free graphs. We identify a class of bipartite graphs strictly generalising planar bipartite graphs and $K_{3,3}$ which includes infinitely many non-Pfaffian graphs. The exclusion of any member of this class as a matching minor yields a structure that allows for the efficient evaluation of the permanent. Moreover, we show that the evaluation of the permanent remains $\#\mathsf{P}$-hard on bipartite graphs which exclude $K_{5,5}$ as a matching minor. This establishes a first computational lower bound for the problem of counting perfect matchings on matching minor closed classes.
CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, LIP(法国国家科学研究中心、里昂高等师范学校、克洛德·贝尔纳里昂大学);Département d’Informatique, Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学信息学系)
Max Independent Set Remains NP-hard when Excluding a Planar Induced Minor (and More)
CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, LIP UMR 5668(法国国家科学研究中心、里昂高等师范学院、里昂第一大学、LIP联合研究实验室);Department of Mathematics, Hanyang University(汉阳大学数学系)
Defective colouring of graphs excluding a subgraph or minor
Archdeacon(1987)证明了可嵌入到固定曲面上的图可以是$3$ -着色的,使得每一个着色类都导出一个有界最大度的子图。Edwards,Kang,Kim,Oum and Seymour(2015)证明了没有$K_{t+1}$ -子图的图可以是$t$ -着色的,使得每个颜色类都导出一个有界最大度的子图。我们证明了一个共同的概括,这些定理与较弱的假设排除子图。这一结果导致了几类图的新的缺陷着色结果,包括具有线性交叉数的图,具有给定厚度的图(与地球-月球问题相关),具有给定栈数或栈数的图,无链接或knockless可嵌入图,具有给定Colin de Verdière参数的图,以及排除完全二部图作为拓扑子图的图。
Bipartite Graphs Are Not Well-Quasi-Ordered by Bipartite Minors
David R. Cheriton School of Computer Science, University of Waterloo(滑铁卢大学 David R. Cheriton 计算机科学学院);Department of Applied Mathematics, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University(查理大学数学物理学院应用数学系)
在[有向树宽度]中,J. Combin. Theory Ser. B 82(2001),138-154]我们引入了有向图树宽的概念,并提出了一个猜想,在与Noga Alon和Bruce Reed的讨论中提出,一个巨大树宽的有向图有一个大的“圆柱形网格”子图。在这里,我们证明了平面有向图的猜想,但许多步骤的证明工作一般。这是一份2001年10月未经编辑和打磨的手稿。由于许多人要求提供副本,我们正在提供,希望它可能有用。Kawarabayashi和Kreutzer在arXiv:1411.5681中证明了这个猜想。
Asymptotic Density of Graphs Excluding Disconnected Minors
对于图$H$,设$$c_{\infty}(H)= \lim_{n \to \infty}\max\frac{|E(G)|}{n},$$,其中最大值取在不包含$H$作为子图的$n$顶点上的所有图$G$上。因此,$c_{\infty}(H)$是不包含$H$作为子图的图的渐近最大密度。利用Eppstein的一个结构引理,证明了不连通图$H$的$c_{\infty}(H)$的新上界.特别地,只要$H$是圈的并集,我们就确定$c_{\infty}(H)$。最后,我们研究了固定$r$的$c_\infty(sK_r)$的行为,其中$sK_r$表示完全图的$s$不相交副本在$r$顶点上的并集。本文改进了Pakason的结果,证明了$$c_\infty(sK_r)=s(r-1)-1 \mathrm{\; for \;} s =Ω\left(\frac{\log{r}}{\log\log{r}}\right),$$和$$c_\infty(sK_r)>s(r-1)-1 \mathrm{\; for \;} s ={o}\left(\frac{\log{r}}{\log\log{r}}\right).$$
考虑以下两种方法来给图的顶点着色,其中放松了邻顶点获得不同颜色的要求。如果每个单色分量的最大度数至多为$d$,则着色具有“缺陷”$d$。如果每个单色分量最多有$c$顶点,则着色具有“聚类”$c$。本文调查研究这些类型的着色,其中的第一要务是尽量减少颜色的数量,小缺陷或小集群作为次要目标。列表着色变体也被考虑。研究了以下图形类:外可平面图、可平面图、可嵌入曲面中的图、具有给定最大度的图、具有给定最大平均度的图、不包括给定子图的图、具有线性交叉数的图、无链接或无链接可嵌入图、具有给定Colin de Verdière参数的图、具有给定周长的图、不包括作为浸入的固定图的图、具有给定厚度的图、具有给定堆叠数或堆叠数的图、不包括$K_t$作为子图的图、不包括$K_{s,t}$作为子图的图、以及不包括任意图$H$作为子图的图。几个开放的问题进行了讨论。
Coarse Balanced Separators in Fat-Minor-Free Graphs
CNRS, ENS de Lyon(法国国家科学研究中心,里昂高等师范学校);Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);LIP, UMR 5668(LIP实验室,UMR 5668);University of Massachusetts Amherst(马萨诸塞大学阿默斯特分校);University of Warsaw(华沙大学)