树分解及其应用

基本信息
批准号:11701440
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:李碧
学科分类:
依托单位:西安电子科技大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:白艺光,王俊元,邹青松,宁万涛
关键词:
树色数计算复杂性树分解多项式时间算法点荫度
结项摘要

A tree decomposition of a graph maps each vertex of the graph to a subtree of some tree, such that the intersection of two subtrees, mapped correspondingly from any two adjacent vertices of the graph, are nonempty. It can be used to measure the tree-likeness of a graph. Also tree decompositions have been widely studied for their applications in algorithmic design..In this project, we will study two classes of tree decompositions with some structure properties and the applications of tree decompositions in some coloring problems, mainly including the following three parts: (1) the time complexity of computing a minimum size tree decomposition of width at most 3; and the algorithms for finding a minimum size tree decomposition of width at most k in the class of graphs of treewidth at most t≥k; (2) the structural properties of the class of graphs having 2-super-caterpillar tree decompositions; and the complexity of deciding whether a given graph with bounded treewidth has a 2-super-caterpillar tree decomposition; (3) tree chromatic number, which is a new parameter combining the tree decompositions and chromatic number together; vertex arboricity is a special parameter related with coloring problem; We will study the structural properties of graphs with bounded tree chromatic number and the vertex arboricity of graphs with bounded treewidth. The research will give more insight into the difficulty of designing practical algorithms for computing tree-decompositions; and it will improve the applications of the tree decompositions in practice.

一个图的树分解将图中的每个顶点都映射到一棵树的某个子树上,并且满足每两个相邻的顶点所映射到的子树是相交的。树分解可以用于研究一个图的树相似度,在算法设计中起着非常重要的作用。.本项目旨在研究两类特殊的树分解及其在一些染色问题中的应用,拟进行三方面的研究:(1) 宽度至多是3的最小树树分解的计算复杂度;以及在树宽至多是k的图类中,求解宽度至多是t≥k的最小树树分解的算法; (2) 存在2-超毛毛虫树分解的图类的结构特征; 以及判定树宽有界的图类是否存在2-超毛毛虫树分解的计算复杂度;(3)树色数问题是将树分解与染色问题结合起来的新一类染色问题;点荫度是一种特殊的顶点染色数,本项目拟研究有界树色数图类的结构特征,以及树宽有界的图类的点荫度。本项目的研究可以丰富树分解的相关理论知识, 更深入理解宽度有界的树分解的计算难点,促进树分解在解决实际问题中的应用。

项目摘要

本项目主要研究了树分解及其在染色问题中的应用,具体包括k-超毛毛虫树分解和最小树树分解的计算复杂性问题,树色数问题,树染色问题以及1-2-3猜想相关问题。我们证明了树宽至多是4的不包含三角形的图其树色数至多是2;设计了树染色问题以树宽为参数的FPT算法;并且证明了均匀树染色问题在区间图类里是以树宽为参数的W[1]-hard问题,但同时证明了在树宽有界的图类里,该问题是多项式可解的,并对弦图设计了该问题的2-近似算法,还给出了该问题的第一个不可近似性结果;最后,关于1-2-3猜想的两个相关问题:给定一个树宽有界的图和整数k,我们设计了多项式时间算法,计算出用{1, 2, 3, …, k}中的值给图中所有边赋值时,顶点所得的颜色数,即其所关联的所有边的赋值之和,的最大值的最小值, 同时要求所得的顶点染色要求是正常染色;另外,当1-2-3猜想中要求所得顶点染色是单射染色时,对于树宽至多是1的图类,即森林,我们证明了边的赋值最大是该图的最大度数。本项目的研究将树分解深入地应用到了多种染色问题中,丰富了应用树分解解决实际问题的理论基础。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
2

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

自然灾难地居民风险知觉与旅游支持度的关系研究——以汶川大地震重灾区北川和都江堰为例

DOI:10.12054/lydk.bisu.148
发表时间:2020
3

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

内点最大化与冗余点控制的小型无人机遥感图像配准

DOI:10.11834/jrs.20209060
发表时间:2020
4

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:
5

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

氯盐环境下钢筋混凝土梁的黏结试验研究

DOI:10.3969/j.issn.1001-8360.2019.08.011
发表时间:2019

李碧的其他基金

批准号:11626181
批准年份:2016
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目

相似国自然基金

1

参数计算中树分解方法及其应用研究

批准号:61103033
批准年份:2011
负责人:冯启龙
学科分类:F0201
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
2

图的树分解参数与子式理论

批准号:19871078
批准年份:1998
负责人:原晋江
学科分类:A0409
资助金额:6.50
项目类别:面上项目
3

核心分解及其应用

批准号:11871483
批准年份:2018
负责人:罗俊
学科分类:A0303
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
4

网络的拓扑分解及其应用

批准号:68672001
批准年份:1986
负责人:陆生勋
学科分类:F0104
资助金额:0.80
项目类别:面上项目