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Publicações do PESC

Título
O Problema da Coloração de Arestas e Coloração Total para Grafos Split 2-Admissíveis
Linha de pesquisa
Algoritmos e Combinatória
Tipo de publicação
Dissertação de Mestrado
Número de registro
Data da defesa
11/3/2022
Resumo

Dado um grafo G=(V,E), uma coloração de arestas de G é uma atribuição de cores às arestas de G. Uma coloração total de um grafo G é uma atribuição de cores que é realizada simultaneamente às arestas e aos vértices de G. Uma coloração é própria, quando cores distintas são atribuídas a elementos adjacentes e incidentes. O problema da coloração de arestas e o problema da coloração total têm como objetivo realizar a coloração própria de arestas/total de um grafo de modo que o número de cores utilizado seja minimizado. De maneira geral, estes problemas são NP-difíceis, o que incentiva a busca por classes onde seja possível resolvê-los em tempo polinomial. A classe dos grafos split é um exemplo de classe onde ambas as variantes permanecem em aberto. Chamamos de split um grafo cujo conjunto de vértices pode ser particionado em uma clique e um conjunto independente. Outro problema desafiador já estudado no contexto dos grafos split, é o problema da t-admissibilidade. Dado um grafo conexo G, uma árvore t-geradora de G é uma árvore geradora de G na qual a distância entre quaisquer dois vértices vizinhos em G é no máximo t. Se G admite tal árvore, G é dito t-admissível. Além disso, t é o fator de extensão associado à árvore. O menor fator de extensão dentre todas as árvores geradoras de G é o índice de extensão de G, denotado por \sigma(G). O problema da t-admissibilidade consiste em determinar o índice de extensão de um grafo. Sabe-se que os grafos split são 3-admissíveis e que podemos particioná-los em três subclasses: grafos split com \sigma=1, \sigma=2 ou \sigma=3. Sob esta nova perspectiva, classificamos completamente a classe dos grafos split com \sigma=2 com respeito à coloração de arestas e coloração total, restando apenas o estudo da subclasse com \sigma=3 para finalizar a classificação dos grafos split em ambos os problemas de coloração.

Abstract

Given a graph G=(V,E), an edge coloring of G is a color assignment on the edges of G. A total coloring of a graph G is a color assignment which is performed simultaneously on the edges and vertices of G. A coloring is proper, when distinct colors are assigned to adjacent and incident elements. The edge coloring problem and the total coloring problem have the objective of performing an edge/total proper coloring of a graph in order that the number of colors used is minimized. In general, these problems are NP-hard, which encourages the search for classes in which is possible to solve them in polynomial time. The class of split graphs is an example of a class where both variants remain open. A split graph is a graph whose vertex set can be partitioned into a clique and an independent set. Another challenging problem already studied in the context of split graphs, is the t-admissibility problem. Given a connected graph G, a spanning tree T of G is a spanning tree of G in which the distance between any two adjacent vertices in G is at most t. If G admits such a tree, G is said to be t-admissible. Furthermore, t is the stretch factor of the tree. The smallest stretch factor among all spanning trees of G is the stretch index of G, denoted by \sigma(G). The t-admissibility problem aims to determine the stretch index of a graph. It is known that split graphs are 3-admissible and that we can partition them into three subclasses: split graphs with \sigma=1, \sigma=2 or \sigma=3. Under this new perspective, we completely classify the class of split graphs with \sigma=2 with respect to edge coloring and total coloring, remaining only the study of the subclass with \sigma=3 to finish the classification of split graphs in both coloring problems.

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