We study the edge-colouring problem, and give efficient algorithms where the number of colours is parameterised by the graph's arboricity, $\alpha$. In a dynamic graph, subject to insertions and deletions, we give a deterministic algorithm that updates a proper $\Delta + O(\alpha)$ edge~colouring in $\operatorname{poly}(\log n)$ amortised time. Our algorithm is fully adaptive to the current value of the maximum degree and arboricity. In this fully-dynamic setting, the state-of-the-art edge-colouring algorithms are either a randomised algorithm using $(1 + \varepsilon)\Delta$ colours in $\operatorname{poly}(\log n, \epsilon^{-1})$ time per update, or the naive greedy algorithm which is a deterministic $2\Delta -1$ edge colouring with $\log(\Delta)$ update time. Compared to the $(1+\varepsilon)\Delta$ algorithm, our algorithm is deterministic and asymptotically faster, and when $\alpha$ is sufficiently small compared to $\Delta$, it even uses fewer colours. In particular, ours is the first $\Delta+O(1)$ edge-colouring algorithm for dynamic forests, and dynamic planar graphs, with polylogarithmic update time. Additionally, in the static setting, we show that we can find a proper edge colouring with $\max\{deg(u), deg(v)\} + 2\alpha$ colours in $O(m\log n)$ time. This time bound matches that of the greedy algorithm that computes a $2\Delta-1$ colouring of the graph's edges, and improves the number of colours when $\alpha$ is sufficiently small compared to $\Delta$.


翻译:我们研究边着色问题,并给出以图的树状度α参数化颜色数的高效算法。在支持插入和删除操作的动态图中,我们提出一种确定性算法,可在poly(log n)均摊时间内更新得到Δ+O(α)边着色。该算法完全自适应于当前最大度和树状度的取值。在全动态场景下,现有最优边着色算法要么是使用(1+ε)Δ种颜色的随机算法(每次更新需poly(log n, ε^{-1})时间),要么是朴素贪心算法(确定性2Δ-1边着色,更新时间为log(Δ))。与(1+ε)Δ算法相比,我们的算法是确定性的且渐进更快,当α相比Δ足够小时,甚至使用更少的颜色。特别地,这是首个针对动态森林和动态平面图、具有多对数更新时间的Δ+O(1)边着色算法。此外在静态场景中,我们证明可在O(m log n)时间内找到使用max{deg(u), deg(v)}+2α种颜色的正确边着色。该时间复杂度与计算2Δ-1着色的贪心算法相当,并在α相比Δ足够小时改进了颜色数量。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月7日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
7+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3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
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月8日
Arxiv
0+阅读 · 2024年1月7日
Arxiv
30+阅读 · 2019年3月13日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31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 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员