For a graph $G$, a subset $S \subseteq V(G)$ is called a \emph{resolving set} if for any two vertices $u,v \in V(G)$, there exists a vertex $w \in S$ such that $d(w,u) \neq d(w,v)$. The {\sc Metric Dimension} problem takes as input a graph $G$ and a positive integer $k$, and asks whether there exists a resolving set of size at most $k$. This problem was introduced in the 1970s and is known to be \NP-hard~[GT~61 in Garey and Johnson's book]. In the realm of parameterized complexity, Hartung and Nichterlein~[CCC~2013] proved that the problem is \W[2]-hard when parameterized by the natural parameter $k$. They also observed that it is \FPT\ when parameterized by the vertex cover number and asked about its complexity under \emph{smaller} parameters, in particular the feedback vertex set number. We answer this question by proving that {\sc Metric Dimension} is \W[1]-hard when parameterized by the combined parameter feedback vertex set number plus pathwidth. This also improves the result of Bonnet and Purohit~[IPEC 2019] which states that the problem is \W[1]-hard parameterized by the pathwidth. On the positive side, we show that {\sc Metric Dimension} is \FPT\ when parameterized by either the distance to cluster or the distance to co-cluster, both of which are smaller parameters than the vertex cover number.


翻译:对于图$G$,子集$S \subseteq V(G)$称为\textit{分辨集},若对任意两个顶点$u,v \in V(G)$,存在一个顶点$w \in S$使得$d(w,u) \neq d(w,v)$。{\sc 度量维数}问题输入一个图$G$和一个正整数$k$,询问是否存在大小不超过$k$的分辨集。该问题于20世纪70年代提出,已知为\NP困难(见Garey和Johnson著作中的GT~61)。在参数化复杂性领域,Hartung和Nichterlein~[CCC~2013]证明该问题在自然参数$k$下是\W[2]困难的。他们还观察到该问题在顶点覆盖数参数化下属于\FPT,并询问其在\textit{更小}参数(特别是反馈顶点集数)下的复杂性。我们通过证明{\sc 度量维数}在反馈顶点集数与路径宽度的组合参数下是\W[1]困难来回答此问题。这一结果也改进了Bonnet和Purohit~[IPEC 2019]关于该问题在路径宽度参数化下为\W[1]困难的结论。在正面结果方面,我们表明{\sc 度量维数}在参数化为到团距离或到余团距离时均属于\FPT,而这两个参数均比顶点覆盖数更小。

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