하이퍼 그래프의 거의 최적의 가장자리 채색을위한 효율적인 알고리즘


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대부분의 사람들에게 그래프 채색 문제는 이미 충분히 어렵다 . 그럼에도 불구하고 저는 난이도가 높아야하고 하이퍼 그래프 색상에 대한 문제를 묻습니다.

질문.

k- 균일 한 하이퍼 그래프에 대해 거의 최적의 가장자리 채색을 찾기 위해 어떤 효율적인 알고리즘이 있습니까?

세부 사항 ---

  • k- 균일 하이퍼 그래프는 각 모서리에 정확히 k 개의 정점이 포함 된 것입니다. 간단한 그래프의 일반적인 경우는 k = 2입니다. 더 정확하게 말하면, 두 개의 모서리가 실제로 동일한 정점 세트를 가질 수 있는 레이블이있는 k- 균일 하이퍼 그래프에 관심이 있습니다. 그러나 k-1 정점 이하의 모서리가 교차하는 k- 정규 하이퍼 그래프에 대해 설명하겠습니다.

  • 하이퍼 그래프의 가장자리 색은 그래프의 경우와 같이 같은 색의 가장자리가 교차하지 않는 것입니다. 색채 지수 χ '(H)는 평소와 같이 필요한 최소 색상 수입니다.

  • 결정적 또는 무작위 다항식 시간 알고리즘에 대한 결과를 원합니다.

  • 효율적으로 찾을 수있는 것과 실제 색채 지수 χ '(H)-또는 그 문제에 대해 매개 변수 측면에서 가장 효율적으로 얻을 수있는 결과 사이에서 가장 잘 알려진 근사 계수 / 첨가제 갭을 찾고 있습니다. 최대 정점도 Δ (H), 하이퍼 그래프의 크기 등과 같은

편집 : 아래 하이퍼 그래프 이중에 대한 Suresh의 발언에 의해 프롬프트가 표시됩니다 . 이 문제는 k 정규 하이퍼 그래프 의 강한 정점 채색 을 찾는 문제와 같습니다 . 즉, 각 정점이 k 개의 고유 한 가장자리에 속하지만 가장자리는 이제 다른 수의 꼭짓점을 포함 할 수 있습니다.] 인접한 두 꼭짓점이 서로 다른 색을 갖도록 꼭짓점 색을 원합니다. 이 개혁은 분명한 해결책이없는 것 같습니다.

비고

그래프의 경우, Vizing Theorem 은 그래프 G에 대한 모서리 색 수가 Δ (G) 또는 Δ (G) +1임을 보증 할뿐만 아니라, 표준 증거는 Δ (G ) +1 에지 컬러링. 이 결과는 내가 k = 2 인 경우에 관심이 있다면 충분할 것이다. 그러나 특히 k> 2 임의에 관심이 있습니다.

대부분의 정점에서 교차하는 모든 모서리와 같은 제한을 추가하지 않는 한 하이퍼 그래프-에지 색상의 경계에 대해 잘 알려진 결과는없는 것 같습니다. 그러나 나는 χ '(H) 자체에 대한 경계가 필요하지 않습니다. "충분히 좋은"엣지 컬러링을 찾는 알고리즘입니다. [I는 K 균일 되 제외한 내 하이퍼 그래프에 어떠한 제한을하지 않고, 어쩌면 최고 정점도에 경계 일부 F ∈ ω (1)에 대한 Δ (H) ≤ F (k)를 .]

[ 부록. 이제 MathOverlow 에 대한 색수, 경계 등의 구성에 대한 관련 질문을했습니다 .]


이 문제를 때때로 하이퍼 그래프 패킹 이라고합니다 . 다음 페이지가 도움이됩니까? en.wikipedia.org/wiki/Packing_in_a_hypergraph
이토 츠요시

이전 의견에서 연결 한 Wikipedia 기사가 해당 주제에 대해 배우기에 좋은 자료가 아닐 수도 있습니다. 그 용어는 혼동되고, 같은 개념은 분명히 두 번 이상 정의되어 있습니다. 누군가가 더 나은 자료를 알고 있기를 바랍니다.
Ito Tsuyoshi

asker는 최근 MathOverflow : mathoverflow.net/questions/38853/… 에 밀접한 관련 질문을 게시했습니다 . @Niel de Beaudrap : 다음에 다른 장소에 질문을 다시 게시 할 때는 양방향으로 링크를 추가하십시오.
Ito Tsuyoshi

@Tsuyoshi : 내 문제에 대한 지속적인 관심에 감사드립니다. 나는 만족스러운 답변이라고 생각되는 것에 대해 많은 진전없이 주제에 대한 관심이 본질적으로 여기서 죽어가는 것처럼 보였으므로 여기 에서 MO 로의 링크를 추가하지 않았습니다 . (어쨌든, 나는 MO 질문에서이 질문에 다시 연결되었습니다. 요청 된 시점을보고 우선 순위를 쉽게 설정할 수 있습니다.) —— 전에 상호 적으로 연결하는 것이 왜 중요하다고 생각하는지는 분명하지 않습니다. 여기에 가능한 답변을 알려주기 위해 MO에 대한 질문에 대한 답변이 있습니다. 하지만 당신이 묻기 때문에 그렇게 할 것입니다.
Niel de Beaudrap

ΔΘ(Δr)

답변:


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아래의 답변은 귀하의 전기 사진에 심각한 제한을 두지 않으려는 조건을 위반하지만 관련 작업으로 만 관심을 가질 수 있습니다.

rr

센서 네트워크의 문제에 의해 부분적으로 동기가 부여 된 기하학적 범위 공간에 대한 "다채로운 채색"문제에 대한 최근 연구가있었습니다. 묻는 표준 질문은 다음과 같습니다.

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

cS(Δ)Δ

cS~(k)S~

S2cS(k)3k2

이 작업에 대한 좋은 참고 자료는 Aloupsis 등DCG 논문 과 그 참고 문헌입니다.

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