Wydajny algorytm do niemal optymalnego kolorowania krawędzi hipergraphów


12

Problemy z kolorowaniem wykresów są już wystarczająco trudne dla większości ludzi . Mimo to będę musiał być trudny i zapytać o barwienie metodą hypergraph.

Pytanie.

Jakie są skuteczne algorytmy do znalezienia w przybliżeniu optymalnego zabarwienia krawędzi dla hipergraphów jednolitych k?

Detale ---

  • Hypergraph k-uniform to taki, w którym każda krawędź zawiera dokładnie k wierzchołków; zwykłym przypadkiem prostego wykresu jest k = 2. Mówiąc dokładniej, interesują mnie oznaczone hipergrrafy k-uniform, w których dwie krawędzie mogą mieć ten sam zestaw wierzchołków; ale zadowolę się czymś na k-regularnych hipergraphach z krawędziami przecinającymi się nie więcej niż k-1 wierzchołkami.

  • Kolorowanie krawędzi hypergraphs to takie, w którym krawędzie tego samego koloru nie przecinają się, jak w przypadku wykresów. Indeks chromatyczny χ '(H) jest, jak zwykle, minimalną wymaganą liczbą kolorów.

  • Chciałbym wyniki na deterministycznych lub losowych algorytmach wielomianu czasu.

  • Szukam najlepiej znanego współczynnika aproksymacji / luki dodatków między tym, co można skutecznie znaleźć, a rzeczywistym indeksem chromatycznym χ '(H) --- lub, w związku z tym, najlepiej osiągalnym wynikiem pod względem parametrów takich jak maksymalny stopień wierzchołka ((H), rozmiar hipergraphu itp.

Edit: prośba o uwagach Suresh za około felg bliźniaczych hipergraf Poniżej Należy zauważyć, że problem ten jest równoznaczny z problemem znalezienia silnego wierzchołek kolorowania z k-regularny hipergraf to znaczy, gdzie każdy wierzchołek należy do k wyraźne krawędzie, [ale krawędzie może teraz zawierać różną liczbę wierzchołków] i chcemy kolorowania wierzchołków tak, aby dowolne dwa sąsiednie wierzchołki miały różne kolory. To przeformułowanie również nie wydaje się mieć oczywistego rozwiązania.

Uwagi

W przypadku grafów Twierdzenie Vizinga nie tylko gwarantuje, że liczba krawędziowo-chromatyczna dla wykresu G wynosi albo Δ (G) lub Δ (G) +1, standardowe dowody tego dają również skuteczny algorytm do znalezienia Δ (G ) + Kolorowanie 1-krawędziowe. Ten wynik byłby dla mnie wystarczająco dobry, gdybym był zainteresowany sprawą k = 2; jednak jestem szczególnie zainteresowany dowolnością k> 2.

Wydaje się, że nie ma żadnych dobrze znanych wyników dotyczących granic kolorowania krawędzi hipergrafu, chyba że dodasz ograniczenia, takie jak każda krawędź przecinająca się co najwyżej t wierzchołków. Ale nie potrzebuję granic samego χ '(H); tylko algorytm, który znajdzie „wystarczająco dobre” zabarwienie krawędzi. [Nie chcę również nakładać żadnych ograniczeń na moje hipergrrafy, z wyjątkiem tego, że są k-jednolite, i być może ogranicza się do maksymalnego stopnia wierzchołka, np.) (H) ≤ f (k) dla niektórych f ∈ ​​ω (1) .]

[ Dodatek. Zadałem teraz pokrewne pytanie na MathOverlow dotyczące granic liczby chromatycznej, konstruktywnych lub innych.]


Wydaje się, że ten problem jest czasami nazywany upakowaniem hipergraphowym . Czy poniższa strona pomaga? en.wikipedia.org/wiki/Packing_in_a_hypergraph
Tsuyoshi Ito

Obawiam się, że artykuł w Wikipedii, który zamieściłem w poprzednim komentarzu, może nie być dobrym materiałem do nauki na ten temat; terminologia jest myląca, to samo pojęcie jest najwyraźniej zdefiniowane więcej niż raz i tak dalej. Mam nadzieję, że ktoś zna lepszy materiał.
Tsuyoshi Ito,

Pytający ostatnio opublikował blisko powiązane pytanie na MathOverflow: mathoverflow.net/questions/38853/… . @Niel de Beaudrap: Następnym razem, gdy opublikujesz pytanie w innym miejscu, dodaj linki w obu kierunkach.
Tsuyoshi Ito,

@Tsuyoshi: Dziękuję za ciągłe zainteresowanie moim problemem. Nie dodałem tutaj linku do MO, ponieważ zainteresowanie tematem zasadniczo wygasło tutaj, bez większego postępu w kierunku tego, co uważam za zadowalającą odpowiedź. (W każdym razie powróciłem do tego pytania w pytaniu MO; a priorytet można łatwo ustalić, patrząc na to, kiedy zostało zadane.) —— Nie jest dla mnie oczywiste, dlaczego uważasz, że ważne jest, aby połączyć się wzajemnie przedtem istnieją odpowiedzi na pytanie dotyczące MO, aby poinformować o możliwych odpowiedziach tutaj; ale skoro pytasz, zrobię to.
Niel de Beaudrap,

ΔΘ(Δr)

Odpowiedzi:


3

Poniższa odpowiedź łamie twój warunek, że nie chcesz poważnych ograniczeń nakładanych na twój hipergraph, ale może być interesujący, jeśli tylko jako powiązana praca.

rr

Niedawno pracowano nad takimi problemami z „kolorowymi kolorami” w przestrzeniach zasięgu geometrycznego, częściowo uzasadnionymi problemami w sieciach czujników. Zadawane standardowe pytanie to:

kScS(k)cS(k)rSmin(|r|,k)

Zatem to ilość, której szukasz (gdzie to maksymalna liczność zakresu).cS(Δ)Δ

Powiązanym pytaniem jest określenie , gdzie to przestrzeń podwójnego zakresu (w efekcie twój oryginalny hipergraph). Jednym z przykładów uzyskanych wyników jest to, że :˜ S.cS~(k)S~

Ponieważ jest przestrzenią półpłaszczyznową w ,2 c S ( k ) 3 k - 2S2cS(k)3k2

Dobrym odniesieniem do tego zbioru prac jest praca DCG autorstwa Aloupsis i in. Oraz odnośniki tam zawarte.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.