关于二部图上的颜色最多独立集问题
2021-03-17陈光亭
周 圆,陈光亭,陈 永,张 安
(1.杭州电子科技大学理学院,浙江 杭州 310018;2.台州学院电子与信息工程学院,浙江 台州 318000)
0 引 言
顶点着色图在多个学科领域有着十分重要的作用,文献[1]介绍了其在生物信息学中的应用。文献[2]给出了在一般图中找最大独立集问题是NP-hard。文献[3]提出限制奇偶度时的有界度图上的近似算法,对于一些特殊的图,文献[4-6]分别提出在无爪图(claw-free graph)、无P5路的图(P5-free graph)和完美图(perfect graph)中,寻找最大独立及问题(Maximum Independent Problem,MIP)是多项式时间内可解的,文献[7]提出,对于余图(cograph)和弦图(chordal graph),可在线性时间内解出MIP问题。当前对颜色数最多的独立集问题(Maximum Colorful Independent Set Problem,MCISP)的研究中,文献[8]提出聚类图(cluster grpah)和树(tree)中的MCISP问题是多项式时间内可解并给出相关算法,而在无P5路(P5-free graph)图和余图(cogrpah)中,求解MCISP问题是NP-hard。

1 一般二部图上的MCISP问题
定义1给定任意图G=(V,E),将图G中的顶点集V分为两部分,分别是V1和V2且V1和V2都是独立集,图G中的边集E由V1中的顶点到V2中的顶点的连线组成的图称为二部图[10],记作G=(V1,V2,E)。
定义2给定任意二部图G=(V1,V2,E),V1中的每一个顶点与V2中的每一个顶点之间都有边的图称为完全二部图[10],记作KV1,V2。
定义3给定任意二部图G=(V1,V2,E)和颜色集C,使得G中每个顶点都着有C中至少一种颜色的图为顶点着色图[8],其中C中的颜色由自然数N表示,不同的自然数i表示不同的颜色,i∈N。|C(Vi)|表示不同集合的不同颜色数,i∈{1,2},记作Gc=(V1,V2,E)。
对于任意给定的顶点着色二部图Gc=(V1,V2,E),在图G上找到一个包含G中顶点颜色数最多的独立集S,其中集合S记作算法解得到的不同颜色顶点组成的集合,S*表示最优解中颜色不同的顶点组成的集合,这一问题叫做二部图上的MCISP问题。……
