In this paper we present a deterministic CONGEST algorithm to compute an $O(k\Delta)$-vertex coloring in $O(\Delta/k)+\log^* n$ rounds, where $\Delta$ is the maximum degree of the network graph and $1\leq k\leq O(\Delta)$ can be freely chosen. The algorithm is extremely simple: Each node locally computes a sequence of colors and then it "tries colors" from the sequence in batches of size $k$. Our algorithm subsumes many important results in the history of distributed graph coloring as special cases, including Linial's color reduction [Linial, FOCS'87], the celebrated locally iterative algorithm from [Barenboim, Elkin, Goldenberg, PODC'18], and various algorithms to compute defective and arbdefective colorings. Our algorithm can smoothly scale between these and also simplifies the state of the art $(\Delta+1)$-coloring algorithm. At the cost of losing the full algorithm's simplicity we also provide a $O(k\Delta)$-coloring algorithm in $O(\sqrt{\Delta/k})+\log^* n$ rounds. We also provide improved deterministic algorithms for ruling sets, and, additionally, we provide a tight characterization for one-round color reduction algorithms.


翻译:在本文中,我们提出一种确定性的CONGEST算法,可在$O(\Delta/k)+\log^* n$轮内计算出$O(k\Delta)$顶点着色,其中$\Delta$为网络图的最大度数,且$1\leq k\leq O(\Delta)$可自由选择。该算法极其简单:每个节点本地计算一个颜色序列,然后以大小为$k$的批次从该序列中“尝试颜色”。我们的算法将分布式图着色历史上的许多重要结果作为特例囊括其中,包括Linial的颜色缩减算法[Linial, FOCS'87]、著名的[Barenboim, Elkin, Goldenberg, PODC'18]局部迭代算法,以及多种缺陷着色与拱缺陷着色算法。该算法可平滑地在这些方法间缩放,并简化了当前最先进的$(\Delta+1)$着色算法。在牺牲完全简洁性的代价下,我们还提供一种可在$O(\sqrt{\Delta/k})+\log^* n$轮内完成的$O(k\Delta)$着色算法。此外,我们针对统治集问题给出了改进的确定性算法,并为一轮颜色缩减算法提供了紧致刻画。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】开放数据结构,Open Data Structures,337页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2021年9月17日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
征稿 | International Joint Conference on Knowledge Graphs (IJCKG)
开放知识图谱
2+阅读 · 2022年5月20日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月18日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月17日
Arxiv
19+阅读 · 2020年7月13日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
7+阅读 · 6月22日
21世纪的无人机战争
专知会员服务
4+阅读 · 6月22日
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
5+阅读 · 6月22日
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
【干货书】开放数据结构,Open Data Structures,337页pdf
专知会员服务
19+阅读 · 2021年9月17日
专知会员服务
124+阅读 · 2020年9月8日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
254+阅读 · 2020年4月19日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关基金
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员