图的顶点排序与完美消除序
字数 467 2025-11-24 06:53:13

图的顶点排序与完美消除序

在图的顶点排序中,完美消除序是一种具有重要理论意义和算法应用的特殊排序。它源于弦图的研究,并在图的分解和优化问题中发挥关键作用。

  1. 基本定义
    完美消除序是图顶点的一个线性排序v₁,v₂,...,vₙ,满足对每个顶点vᵢ,其邻域中排在vᵢ后面的顶点构成一个团(完全子图)。这意味着每个顶点与其"后续邻点"之间必须两两相连。

  2. 弦图特征
    完美消除序与弦图密切相关:一个图是弦图(不含长度≥4的无弦环)当且仅当它存在完美消除序。这个等价关系为弦图识别提供了算法基础——通过寻找完美消除序来判定图的弦性。

  3. 识别算法
    最大基数搜索(MCS)算法能在O(n+m)时间内生成完美消除序或证明其不存在。该算法从最后一个位置开始逆向构建排序,每次选择当前邻域标记数最大的顶点,通过验证后续邻点是否形成团来确认完美性。

  4. 应用扩展
    完美消除序支持弦图上多种优化问题的高效求解:

  • 着色数和团数可在线性时间内计算
  • 最大团和最小染色问题可快速解决
  • 作为树分解的特例,支持单调推理
    其思想已推广到更一般的图类,如弱弦图的推广消除序。
图的顶点排序与完美消除序 在图的顶点排序中,完美消除序是一种具有重要理论意义和算法应用的特殊排序。它源于弦图的研究,并在图的分解和优化问题中发挥关键作用。 基本定义 完美消除序是图顶点的一个线性排序v₁,v₂,...,vₙ,满足对每个顶点vᵢ,其邻域中排在vᵢ后面的顶点构成一个团(完全子图)。这意味着每个顶点与其"后续邻点"之间必须两两相连。 弦图特征 完美消除序与弦图密切相关:一个图是弦图(不含长度≥4的无弦环)当且仅当它存在完美消除序。这个等价关系为弦图识别提供了算法基础——通过寻找完美消除序来判定图的弦性。 识别算法 最大基数搜索(MCS)算法能在O(n+m)时间内生成完美消除序或证明其不存在。该算法从最后一个位置开始逆向构建排序,每次选择当前邻域标记数最大的顶点,通过验证后续邻点是否形成团来确认完美性。 应用扩展 完美消除序支持弦图上多种优化问题的高效求解: 着色数和团数可在线性时间内计算 最大团和最小染色问题可快速解决 作为树分解的特例,支持单调推理 其思想已推广到更一般的图类,如弱弦图的推广消除序。