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Bounded Neighborhood Independence Graphs中分布式(Δ+1)着色算法的确定性复杂度研究

分布式、并行与集群计算 2026-05-05 v2 计算复杂性 离散数学

摘要

分布式着色问题在分布式图算法领域可能是最重要的研究问题之一。标准变体要求以Δ+1种颜色对图进行proper顶点着色,其中Δ为图的最大度。尽管在分布式环境下已有大量关于分布式着色问题的研究,但确定性模型下(Δ+1)着色的复杂度仍是该领域最重要的开放问题之一。本文旨在深入理解在neighborhood independence(邻域独立性)为常数(如线图)的图中(Δ+1)着色的确定性复杂度。图的邻域独立性θ指图中某个节点的最多有多少个两两不相邻的邻居。在θ=O(1)的图中,已知(Δ+1)着色可在2O(logΔ)+O(logn)2^{O(\sqrt{\log\Delta})}+O(\log^* n)轮内解决。本文显著改进了这一结果,表明在邻域独立性为θ的图中,(Δ+1)着色可在(θlogΔ)O(loglogΔ/logloglogΔ)+O(logn)\theta\cdot\log\Delta)^{O(\log\log\Delta / \log\log\log\Delta)}+O(\log^* n)轮内计算完成,从而在θ最多为Δ的对数级时,以准多项式时间解决。我们还指出,已知用于(2Δ-1)边着色的多项式Δ算法方法,对于至少秩为3的超图边着色已不再适用。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.21549,
  title  = {Distributed $(\Delta+1)$-Coloring in Graphs of Bounded Neighborhood Independence},
  author = {Marc Fuchs and Fabian Kuhn},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.21549},
  year   = {2026}
}