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论图的全局罗马控制问题复杂度

组合数学 2026-01-15 v1 计算复杂性 数据结构与算法

摘要

G=(V,E)G=(V,E) 的罗马控制函数是一个标号 f:V{0,1,2}f: V \rightarrow{} \{0 ,1, 2\},使得对于每个满足 f(u)=0f(u) = 0 的顶点 uVu \in V,存在一个顶点 vN(u)v \in N(u) 满足 f(v)=2f(v) =2。若罗马控制函数 ff 同时是 GG 及其补图 G\overline{G} 的罗马控制函数,则称其为全局罗马控制函数。ff 的权重是所有顶点 uVu \in Vf(u)f(u) 的总和。全局罗马控制问题的目标是找到具有最小权重的全局罗马控制函数。在本文中,我们研究了全局罗马控制问题在各类图上的算法方面,并获得以下结果。1. 我们通过识别出使得其中一个问题可在线性时间内求解而另一个为 NP 完全的图类,证明了罗马控制问题与全局罗马控制问题在计算上不等价。2. 我们证明了全局罗马控制问题在分裂图上是 NP 完全的,从而解决了 Panda 和 Goyal [Discrete Applied Mathematics, 2023] 提出的一个开放问题。3. 我们证明了全局罗马控制问题在弦二部图、最大度为五的平面二部图以及圆图上是 NP 完全的。4. 在正面结果方面,我们提出了一种在余图上求解全局罗马控制问题的线性时间算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.09167,
  title  = {On the complexity of global Roman domination problem in graphs},
  author = {Sangam Balchandar Reddy and Arun Kumar Das and Anjeneya Swami Kare and I. Vinod Reddy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.09167},
  year   = {2026}
}

备注

Submitted to Elsevier, 27 pages