?
The Maximum Independent Set Problem in Planar Graphs
Lecture Notes in Computer Science. 2008. Vol. 5162. No. 4. P. 96-107.
We study the computational complexity of finding a maximum independent set of vertices in a planar graph. In general, this problem is known to be NP-hard. However, under certain restrictions it becomes polynomial-time solvable. We identify a graph parameter to which the complexity of the problem is sensible and produce a number of both negative (intractable) and positive (solvable in polynomial time) results, generalizing several known facts.
Research target:
Mathematics
Language:
English
Malyshev D., Дискретный анализ и исследование операций 2012 Т. 19 № 3 С. 58-64
An algorithm is implemented in the article for finding the independence number of a n-vertex graph from the class Free({P5,C5, Kp}) in time O(np+O(1)). ...
Added: June 6, 2012
Malyshev D., Alekseev V., Journal of Applied and Industrial Mathematics 2008 Vol. 3 No. 1 P. 1-5
The polynomial solvability of the independent set problem is proved for an infinite family of subsets of the class of planar graphs. ...
Added: August 31, 2012
Sirotkin D., Журнал Средневолжского математического общества 2018 Т. 20 № 2 С. 199-205
The vertex 3-colourability problem is to determine for a given graph whether one can divide its vertex set into three subsets of pairwise non-adjacent vertices. This problem is NP-complete in the class of planar graphs, but it becomes polynomial-time solvable for planar triangulations, i.e. planar graphs, all facets of which (including external) are triangles. Additionally, ...
Added: July 2, 2018
Malyshev D., Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского 2007 № 2 С. 165-168
The Independent Set Problem for planar graphs is known to be NP-complete. In this paper, its polynomial solvability for some subclasses of planar graphs is proved. ...
Added: November 25, 2012
Shvydun S., / Высшая школа экономики. Series WP7 "Математические методы анализа решений в экономике, бизнесе и политике". 2015. No. WP7/2015/07.
Two-stage superposition choice procedures, which sequentially apply two choice procedures so that the result of the first choice procedure is the input for the second choice procedure, are studied. We define which of them satisfy given normative conditions, showing how a final choice is changed due to the changes of preferences or a set of ...
Added: October 20, 2015
Gribanov D., Malyshev D., Журнал Средневолжского математического общества 2016 Т. 18 № 3 С. 19-31
Мы рассматриваем естественные постановки задач о независимом множестве, о вершинном и о реберном доминирующем множестве как задач целочисленного линейного программирования и доказываем полиномиальную разрешимость этих задач для классов графов, имеющих ограниченные по абсолютному значению миноры (расширенных) матриц ограничений. ...
Added: October 20, 2016
Sirotkin D., Malyshev D., Lobachevskii Journal of Mathematics 2021 Vol. 42 No. 4 P. 760-766
The vertex 3-colourability problem is to verify whether it is possible to split the vertex set of a given graph into three subsets of pairwise nonadjacent vertices or not. This problem is known to be NP-complete for planar graphs of the maximum face length at most 4 (and, even, additionally, of the maximum vertex degree ...
Added: June 5, 2021
Malyshev D., Дискретный анализ и исследование операций 2013 Т. 20 № 2 С. 75-87
Введено понятие расширяющего оператора для задачи о независимом множестве, являющееся полезным инструментом конструктивного формирования новых случаев эффективной разрешимости этой задачи в семействе наследственных классов графов. Данное понятие применяется к наследственным частям множества Free({P5,C5}). Доказано, что если для связного графа G задача полиномиально разрешима в классе Free({P5,C5,G}), то для любого p она остается таковой в классе ...
Added: May 17, 2013
Malyshev D., Journal of Applied and Industrial Mathematics (перевод журналов "Сибирский журнал индустриальной математики" и "Дискретный анализ и исследование операций") 2013 Vol. 7 No. 4 P. 537-548
We prove the polynomial solvability of the independent set problem for some family of
classes of the planar subcubic graphs. ...
Added: January 21, 2014
Kokhov V. A., Ткаченко С. В., Программные продукты и системы 2010 № 4 С. 22-22
The article describes the original software tools for an experimental estimation of computational complexity of software solutions for problems on graph models of systems. The classes of the solved problems and the tools for analysis of results are listed. The method based on selection of graph models by their structural complexity is introduced. ...
Added: October 14, 2012
Malyshev D., Discrete Mathematics and Applications 2010 Vol. 19 No. 6 P. 625-630
The notion of a boundary class is a useful notion in the investigation of the complexity of extremal problems on graphs. One boundary class is known for the independent set problem and three boundary classes are known for the dominating set problem. In this paper it is proved that the set of boundary classes for ...
Added: November 25, 2012
Malyshev D., Дискретный анализ и исследование операций 2011 Т. 18 № 3 С. 83-87
Изучается сложностной статус задачи о независимом множестве в классах связных графов, определяемых функциональными ограничениями числа ребер от числа вершин. Показано, что для любого натурального C в классе графов ∞Sn=1{G | |V (G)| = n,|E(G)| 6 n + C[log2(n)]} эта задача полиномиально разрешима. С другой стороны, доказано, что она не является полиномиально разрешимой в классе графов ...
Added: September 11, 2012
Malyshev D., Дискретный анализ и исследование операций 2012 Т. 19 № 6 С. 37-48
Понятие граничного класса графов является полезным инструментом для анализа вычислительной сложности задач на графах в семействе наследственных классов. В предыдущих работах автора исследовались общие черты и особенности семейств граничных классов графов для задачи о вершинной k-раскраске и ее «предельного варианта» - задачи о хроматическом числе. В данной работе эта проблематика рассматривается применительно к реберному варианту ...
Added: November 30, 2012
Malyshev D., Дискретная математика 2013 Т. 25 № 2 С. 63-67
В статье изучается влияние предельного роста упаковочного числа графов (как функции от числа вершин) на сложностной статус задачи о независимом множестве. Доказывается, что при некоторых естественных предположениях эта задача полиномиально разрешима тогда и только тогда, когда упаковочное число растет по порядку не быстрее логарифма числа вершин. ...
Added: January 15, 2014
Goldengorin B. I., Malyshev D., Pardalos P. M., Doklady Mathematics 2013 Vol. 87 No. 3 P. 368-371
The notion of a tolerance of an element of a combinatorial optimization problem is often used for stability analysis of an optimal solution and it is a base for design branch-and-bound algorithms solving such problems. In this paper we show that for the weighted independent set problem on trees with n vertices all upper and ...
Added: June 23, 2013
Malyshev D., Pardalos P. M., Optimization Letters 2016 Vol. 10 No. 8 P. 1593-1612
The task of complete complexity dichotomy is to clearly distinguish between easy and hard cases of a given problem on a family of subproblems. We consider this task for some optimization problems restricted to certain classes of graphs closed under deletion of vertices. A concept in the solution process is based on revealing the so-called ...
Added: December 18, 2015
Korpelainen N., Lozin V. V., Malyshev D. et al., Theoretical Computer Science 2011 No. 412 P. 3545-3554
The notion of a boundary graph property was recently introduced as a relaxation of that of a minimal property and was applied to several problems of both algorithmic and combinatorial nature. In the present paper, we first survey recent results related to this notion and then apply it to two algorithmic graph problems: Hamiltonian cycle ...
Added: September 11, 2012
Malyshev D., Дискретный анализ и исследование операций 2012 Т. 19 № 4 С. 66-72
Рассматривается конструктивный подход к формированию новых случаев эффективной разрешимости задачи о независимом множестве в семействе наследственных частей множества графов Free({P5,C5}). Именно, доказывается, что если эта задача полиномиально разрешима в классе Free({P5,C5,G}), то для любого графа H, который может быть индуктивно получен из G применением к текущему графу сложения с K1 или умножения на K1, эта ...
Added: August 31, 2012
Sirotkin D., Malyshev D., Дискретная математика 2017 Т. 29 № 3 С. 114-125
Задача о независимом множестве для заданного обыкновенного графа состоит в вычислении размера наибольшего множества его попарно несмежных вершин. Предлагается новый способ редукции графов. С его помощью получено новое доказательство NP-полноты задачи о независимом множестве в классе планарных графов и доказана NP-полнота данной задачи в классе плоских графов, имеющих только треугольные внутренние грани, с максимальной степенью ...
Added: September 7, 2017
Malyshev D., Journal of Applied and Industrial Mathematics (перевод журналов "Сибирский журнал индустриальной математики" и "Дискретный анализ и исследование операций") 2012 Vol. 6 No. 1 P. 97-99
Under study is the complexity status of the independent set problem in a class of connected graphs that are defined by functional constraints on the number of edges depending on the number of vertices. For every natural number C, this problem is shown to be polynomially solvable in the class of graphs, On the other ...
Added: December 7, 2012
Malyshev D., Journal of Applied and Industrial Mathematics (перевод журналов "Сибирский журнал индустриальной математики" и "Дискретный анализ и исследование операций") 2013 Vol. 7 No. 3 P. 412-419
The notion is introduced of an expanding operator for the independent set problem. This notion is a useful tool for the constructive formation of new cases with the efficient solvability of the problem in the family of hereditary classes of graphs and is applied to hereditary parts of the set Free({P_5,C_5}). It is proved that ...
Added: October 3, 2013
Malyshev D., Alekseev V., Дискретный анализ и исследование операций 2008 Т. 15 № 1 С. 3-10
Доказывается полиномиальная разрешимость задачи о независимом множестве для бесконечного семейства подмножеств класса планарных графов. ...
Added: August 31, 2012
Malyshev D., Journal of Applied and Industrial Mathematics (перевод журналов "Сибирский журнал индустриальной математики" и "Дискретный анализ и исследование операций") 2013 Vol. 7 No. 2 P. 221-228
The notion of a boundary class of graphs is a helpful tool for the computational complexity analysis of graph theory problems in the family of hereditary classes. Some general and specific features for families of boundary classes of graphs for the vertex k-colorability problem and its “limit” variant, the chromatic index problem, were studied by ...
Added: June 23, 2013
Malyshev D., Дискретная математика 2009 Т. 21 № 4 С. 129-134
The notion of a boundary class is a useful notion in the investigation of the complexity of extremal problems on graphs. One boundary class is known for the independent set problem and three boundary classes are known for the dominating set problem. In this paper it is proved that the set of boundary classes for ...
Added: November 25, 2012