Estudo de casos de complexidade de coloraÃÃes gulosa de vÃrtices e de arestas

• Autor(a) principal: Ana Karolinna Maia de Oliveira
• Data de Publicação: 2011
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=6342
• topic: ColoraÃÃo gulosa; P4-conectividade; DecomposiÃÃo primeval; Grafos linha; Greedy Coloring; Primeval decomposition; Line graphs; CIENCIA DA COMPUTACAO

Os problemas de colorac Ëao de vÂertices e de arestas, que consistem em determinar o menor nÂumero de cores necessÂarias para colorir os vÂertices e arestas de um grafo, respectivamente, de forma que vÂertices adjacentes e arestas adjacentes, respectivamente, possuem cores distintas, sËao problemas computacionalmente difÂıceis e sËao objeto de pesquisa recorrente em teoria do grafos em virtude de inÂumeros problemas prÂaticos que eles modelam. No presente trabalho, estudamos o pior desempenho dos algoritmos gulosos de colorac Ëao de vÂertices e de arestas. O algoritmo guloso tem o seguinte princÂıpio geral: receber, um a um, os vÂertices (respect. as arestas) do grafo a ser colorido, atribuindo sempre a menor cor possÂıvel ao vÂertice (resp. aresta) a ser colorido. Observamos que colorir de forma gulosa as arestas de um grafo equivale a colorir de forma gulosa o seu grafo linha, tendo sido este o maior interesse na pesquisa em colorac Ëao gulosa de arestas. O pior desempenho dos algoritmos Âe medido pelo maior nÂumero de cores que eles podem utilizar. No caso da colorac Ëao gulosa de vÂertices, esse Âe o nÂumero de Grundy ou nÂumero cromÂatico guloso do grafo. No caso da colorac Ëao de arestas, esse Âe o Âındice cromÂatico guloso ou Âındice de Grundy do grafo. Sabe-se que determinar o nÂumero de Grundy de um grafo qualquer Âe NP-difÂıcil. A complexidade de determinar o Âındice de Grundy de um grafo qualquer era entretanto um problema em aberto. Na presente dissertac Ëao, provamos dois resultados de complexidade. Provamos que o nÂumero de Grundy de um grafo (q,q−4) pode ser determinado em tempo polinomial. Essa classe contÂem estritamente a classe dos cografos e P4-esparsos para os quais o mesmo resultado havia sido estabelecido. Esse resultado generaliza portanto aqueles resultados. O algoritmo apresentado usa a decomposicÂËao primeval desses grafos, determinando o parËametro em tempo linear. No que se refere `a colorac Ëao de arestas, provamos que o problema de determinar o Âındice de Grundy Âe NP-completo para grafos em geral e polinomial para grafos caterpillar, implicando que o nÂumero de Grundy Âe polinomial para os grafos linha desses. Mais especificamente provamos que o Âındice de Grundy dos caterpillar Âe D ou D+1 e apresentamos um algoritmo polinomial para determinÂa-lo exatamente.