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[算法理论] 在可控图类中准多项式时间求解列表3着色

发布于:2026-11-02 22:00 最后更新:2026-11-03 01:10
#algorithm #complexity #Graph

在图论中,若存在常数 $c$ 使得任意 $n$ 顶点的图 $G\in\mathcal{G}$ 的最小分离集数目不超过 $n^c$,则称图类 $\mathcal{G}$ 为可控(tame)。常见的可控类包括弦图、置换图和圆图等。

可控类的一个重要特性是,许多经典优化问题在这些类上可以在多项式时间内求解。例如,最大加权独立集(Max Weight Independent Set)在所有可控类上均可在 $\text{poly}(n)$ 时间内完成,这为它们在不同图类上的可解性提供了统一解释。

本文的主要贡献是证明列表3着色(List 3-Coloring)在任意可控图类上可以在准多项式时间内求解。具体而言,设 $n$ 为输入图的顶点数,则该算法的时间复杂度为 $2^{O((\log n)^k)}$,其中 $k$ 为仅依赖于常数 $c$ 的固定指数。该结果表明,即使在仅允许每个顶点从至多三个颜色中选择的约束下,列表着色问题在广泛的图类上仍保持相对高效的可解性。

技术要点

该方法不仅统一了已有的多项式时间算法(如在弦图上的列表着色),还扩展到更一般的可控类,为进一步研究图着色的复杂性提供了新思路。

点评

原文链接: https://arxiv.org/abs/2610.41620

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