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图中 $k\geq (8/3 +o(1))\Delta$ 染色的完美采样

数据结构与算法 2020-07-14 v1 组合数学 概率论

摘要

我们提出一种随机算法,其输入为具有 nn 个顶点、最大度数为 Δ\Delta 的无向图 GG,以及颜色数 k(8/3+oΔ(1))Δk \geq (8/3 + o_{\Delta}(1))\Delta,并在期望时间 O~(nΔ2logk)\tilde{O}(n\Delta^{2}\log{k}) 内返回 GG 的一个正常 kk-染色,该染色在 GG 的所有正常 kk-染色的集合上完美均匀分布。值得注意的是,我们的采样器突破了 Bhandari 和 Chakraborty 近期工作 [STOC 2020] 中遇到的 k=3Δk = 3\Delta 壁垒。我们还概述了如何修改我们的方法,将 kk 的限制放宽到 k(8/3ϵ0)Δk \geq (8/3 - \epsilon_0)\Delta,其中 ϵ0>0\epsilon_0 > 0 为绝对常数。如同 Bhandari 和 Chakraborty 的工作以及 Huber 的开创性工作 [STOC 1998],我们的采样器基于 Past 耦合 [Propp&Wilson, Random Struct. Algorithms, 1995] 和边界链方法 [Huber, STOC 1998; H\"aggstr\"om&Nelander, Scand. J. Statist., 1999]。我们的创新包括受 Jerrum 对 Glauber 动力学分析 [Random Struct. Algorithms, 1995] 启发的新颖边界链例程,以及使用算法 Lov\\'asz 局部引理 [Moser&Tardos, J.ACM, 2010] 的边界链预处理例程。

关键词

引用

@article{arxiv.2007.06360,
  title  = {Perfectly Sampling $k\geq (8/3 +o(1))\Delta$-Colorings in Graphs},
  author = {Vishesh Jain and Ashwin Sah and Mehtaab Sawhney},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2007.06360},
  year   = {2020}
}

备注

21 pages; comments welcome!