Кіріспе

Ашкөз графикті бояу алгоритмі арқылы алынатын түстердің ең көп саны графтардың ашкөз бояуы Граф теориясында Гранди саны немесе Грандидің хроматикалық саны - графиктің ұшы-соңды қарастыратын және әр ұшы-соңды бірінші қол жетімді түске тағайындалатын ашкөз бояу стратегиясы қолдана алатын түстердің ең көп саны. Гранди сандары П. М. Грандидің есімімен аталған, ол 1939 жылы бағытталған графиктер үшін ұқсас тұжырымдаманы зерттеген. Бағытталмаған нұсқаны енгізуші:

Мысалдар

Төрт түкпірлі жол графигі хроматикалық нөмірі Гранди санынан өзгеше графиктің ең қарапайым мысалын береді. Бұл графикті екі түстермен бояуға болады, бірақ оның Гранди саны үш: егер жолдың екі соңғы нүктесі бірінші боялса, алдамшы бояу алгоритмі бүкіл график үшін үш түсті қолданады.

Атомдар

t атомдар деп аталатын графиктердің тізбесін анықтайды, егер және тек егер онда t атом болса, онда графиктің кем дегенде t Гранди саны бар. Әр t атомы тәуелсіз жиынның әр мүшесі оған кем дегенде бір шетке сәйкес келетін тәуелсіз жиынның әр мүшесіне тәуелсіз жиынның әр түбіне (t - 1) атомның әр түбіне бір шетті қосу арқылы тәуелсіз жиыннан және (t - 1) атомнан құрылады. Грандидің t атомның түсін алу үшін алдымен тәуелсіз жиынтықты ең кіші нөмірленген түспен бояу керек, содан кейін қалған (t − 1) атомды қосымша t − 1 түспен бояу керек. Мысалы, 1 атом - бұл бір ғана түбір, ал 2 атом - бұл бір ғана жиек, бірақ 3 атомның екі мүмкіндігі бар: үшбұрышты және төрт түбір жолы. Интервалдық графиктер үшін хроматикалық сан мен Гранди саны бір-бірінен 8 еселік арақашықтықта болады.

Есептеу күрделілігі

Берілген графиктің Гранди санының кем дегенде k, тұрақты k үшін, берілген графиктің субграфиктері болуы мүмкін барлық мүмкін k атомдарды іздеу арқылы полиномиалдық уақытта орындалуы мүмкін. Алайда, бұл алгоритм тұрақты параметрмен жұмыс істемейді, өйткені оның жұмыс уақытындағы экспоненті k-ға байланысты. k параметр емес, кіріс айнымалы болған кезде, мәселе NP толық болады. Гранди саны ең көп дегенде графиктің ең жоғары дәрежесіне қосылған бір және ол ең жоғары дәрежесіне қосылған бірге тең екенін тексеру үшін NP толық болып қалады. c > 1 тұрақтысы бар, сондықтан Grundy санын c-ден жақсы шамалау қатынасы шегінде шамалау NP қиын. O ((2.443 ^ ((n)) уақытында жүретін Grundy саны үшін нақты экспоненциалдық уақыт алгоритмі бар. Дегенмен, Гранди санын ағаштар үшін полиномиалдық уақытта есептеуге болады және ағаштың ені мен Гранди санымен параметрленген кезде тұрақты параметрге ие болады, бірақ (экспоненциалдық уақыт гипотезасын қабылдағанда) ағаштың еніне тәуелділік жеке экспоненциалдан үлкен болуы керек. және сонымен қатар (атомдарды іздеу үшін шамалы графиктердегі субграф изоморфизмі бойынша жалпы нәтижелерді пайдалану) шектелген кеңею графиктері үшін. Алайда, жалпы графиктерде Гранди санымен параметрленген кезде мәселе W[1] қатты.

Түсті графиктер

График жақсы түстелген деп аталады, егер оның Грунди саны оның хроматикалық санына тең болса. Графиктің жақсы боялғандығын тексеру coNP-мен аяқталды. Тұқым қуалайтын жақсы боялған графиктер (әрбір индукцияланған субграфиктің жақсы боялған графиктері) дәл сографтар, индукцияланған субграфик ретінде төрт түбір жолы жоқ графиктер.