|
|
Graph coloring problems
Lidický, Bernard ; Fiala, Jiří (vedoucí práce) ; Paulusma, Daniel (oponent) ; Šámal, Robert (oponent)
Název práce: Varianty problému obarvení Autor: Bernard Lidický Katedra: Katedra aplikované matematiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Jiří Fiala, Ph.D. Abstrakt: V této práci studujeme barvení grafů. Práce je rozdělena do tří částí, kde každá část se zabývá jinou variantou barvení. V první části se zabýváme 6-kritickými grafy na plochách a 6-kritickými grafy s malým počtem křížení. Hlavními výsledky jsou kompletní seznam 6-kritických grafů na Kleinově láhvi a 6-kritických grafů s křížícím číslem nejvýše čtyři. Druhá část je věnována vybíravosti rovinných grafů bez krátkých cyklů. Ukazu- jeme, že rovinné grafy bez 3-,7- a 8-cyklů jsou 3-vybíravé a že rovinné grafy bez trojúhelníků a s jistým omezením na 4-cykly jsou též 3-vybíravé. V poslední části se zaměřujeme na novější variantu barvení - vlnové barvení. Jde o koncept, který je motivovaný přiřazováním frekvencí a má zohlednit, že různé frekvence mají různý dosah. Zabýváme se pak zlepšováním odhadů nutného počtu barev k obarvení čtvercové a šestiúhelníkové mřížky. Klíčová slova: kritické grafy, seznamové barvení, vlnové barvení, rovinné grafy, krátké cykly
|
|
|
Varianty Eberhardovy věty
Šimečková, Zuzana ; Šámal, Robert (vedoucí práce) ; Fiala, Jiří (oponent)
Pro nakreslení rovinného grafu definujme posloupnost (pk) = (p3,p4, . . . ) po- čtů k-hranných stěn - k-úhelníků. Důsledkem Eulerova vzorce o rovinných grafech pro kubické grafy splňuje p vztah ∑ k>=3 (6 − k)pk = 12. Je celkem přirozené ptát se, jak vypadají p, pro která existuje odpovídající graf. Eberhard ukázal, že po- kud p splňuje výše uvedenou rovnost, pak existuje rovinný kubický graf, který odpovídá p až na počet šestiúhelníků. DeVos a kol. dokázali obdobu věty, kde je povoleno k p přidat pětiúhelníky a sedmiúhelníky. V této práci na jejich výsledky navazujeme, využijeme jejich důkazové strategie a díky navrženému programu na- jdeme stavební bloky, které autorům k zobecnění věty chyběly. Výsledkem práce je následující věta: pro každou dvojici r,s ∈ N splňující s < 6 < r < 14, s,r nesou- dělné, platí následující věta: pro každou posloupnost p nezáporných celých čísel splňující ∑ k>=3 (6 − k)pk = 12 existuje nekonečně mnoho kubických rovinných grafů, které p odpovídají až na r-úhelníky a s-úhelníky. 1
|
|
|
The complexity of constrained graph drawing
Hora, Martin ; Jelínek, Vít (vedoucí práce) ; Fink, Jiří (oponent)
Označkované nakreslení rovinného grafu G je uspořádaná dvojice (G, g) sklá- dající se z rovinného nakreslení G grafu G a z funkce g, jež přiřazuje popisky (barvy) jeho stěnám. V práci se zabýváme problémem Embedding Restriction Satisfiability (ERS), který řeší, zda má daný graf označkované nakreslení splňující předepsanou sadu podmínek. ERS je relativně nový problém, a tak se toho o něm zatím mnoho neví. Nicméně má velký potenciál. Zobecňuje totiž několik problémů hledajících specifická nakreslení grafů, jako je například problém částečně vno- řené rovinnosti (Partially Embedded Planarity). ERS se tedy může stát jedním z ústředích problémů v oblasti kreslení rovinných grafů. V této práci zkoumáme výpočetní složitost ERS. Jednak ukážeme, že ERS je NP-úplné, a poté vyšetříme složitost několika omezených verzí tohoto problému. Cílem je najít hranici mezi NP-těžkými a polynomiálními variantami. 1
|
|
|
Varianty Eberhardovy věty
Šimečková, Zuzana ; Šámal, Robert (vedoucí práce) ; Fiala, Jiří (oponent)
Pro nakreslení rovinného grafu definujme posloupnost (pk) = (p3,p4, . . . ) po- čtů k-hranných stěn - k-úhelníků. Důsledkem Eulerova vzorce o rovinných grafech pro kubické grafy splňuje p vztah ∑ k>=3 (6 − k)pk = 12. Je celkem přirozené ptát se, jak vypadají p, pro která existuje odpovídající graf. Eberhard ukázal, že po- kud p splňuje výše uvedenou rovnost, pak existuje rovinný kubický graf, který odpovídá p až na počet šestiúhelníků. DeVos a kol. dokázali obdobu věty, kde je povoleno k p přidat pětiúhelníky a sedmiúhelníky. V této práci na jejich výsledky navazujeme, využijeme jejich důkazové strategie a díky navrženému programu na- jdeme stavební bloky, které autorům k zobecnění věty chyběly. Výsledkem práce je následující věta: pro každou dvojici r,s ∈ N splňující s < 6 < r < 14, s,r nesou- dělné, platí následující věta: pro každou posloupnost p nezáporných celých čísel splňující ∑ k>=3 (6 − k)pk = 12 existuje nekonečně mnoho kubických rovinných grafů, které p odpovídají až na r-úhelníky a s-úhelníky. 1
|
|
|
Aproximace nezávislosti rovinných grafů
Berg, Michal ; Dvořák, Zdeněk (vedoucí práce) ; Fiala, Jiří (oponent)
Problém nezávislé množiny je dobře známý NP-úplný problém, který je NP-úplný i pro rovinné grafy. Ale na rozdíl od obecných grafů, pro rovinné grafy existuje polynomiální aproximační schéma. Popíšeme přesný algoritmus pro hledání největší nezávislé množiny v rovinných grafech založený na dynamickém programování. Tento přesný algoritmus lze jednoduše upravit na polynomiální aproximační schéma. Obě jeho verze jsme implemen- tovali a otestovali. Při tom jsme používali několik generátorů náhodných rovinných grafů. Přesný algoritmus jsme experimentálně srovnávali s dalšími dvěma algoritmy. Aproximační algoritmus jsme srovnávali s jeho přesnou verzí a měřili skutečný aproximační poměr a také jeho časovou náročnost v porovnání s přesnou verzí. Zjistili jsme, že přesný algoritmus na zvolených grafech většinou dokončí výpočet rychleji než ostatní dva algoritmy. Také jsme zjistili, že aproximační verze má vzhledem k teoretickému minimu většinou lepší apro- ximační poměr s dobrou časovou složitostí. 1
|
|
|
Průnikové reprezentace grafů
Töpfer, Martin ; Jelínek, Vít (vedoucí práce) ; Šámal, Robert (oponent)
Průnikový graf je graf, ve kterém mezi dvěma vrcholy vede hrana, právě když jim odpovídající objekty se protínají. Tato práce se zabývá průnikovými grafy L-útvarů (tzv. L-grafy) a jejich speciálním případem, kdy konce všech L-útvarů jsou na jedné přímce (tzv. vnějškovými L-grafy). Po přehledu, co platí o L-grafech, používáme podobné postupy na vnějškové L-grafy. Ukážeme, že intervalové grafy, tětivové grafy (circular graphs) a vnějškově rovinné grafy jsou vnějškové L-grafy. Poté charakterizujeme vnějškové L-grafy pomocí uspořádání vrcholů bez zakázaných vzorů. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Graph coloring problems
Lidický, Bernard ; Fiala, Jiří (vedoucí práce) ; Paulusma, Daniel (oponent) ; Šámal, Robert (oponent)
Název práce: Varianty problému obarvení Autor: Bernard Lidický Katedra: Katedra aplikované matematiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Jiří Fiala, Ph.D. Abstrakt: V této práci studujeme barvení grafů. Práce je rozdělena do tří částí, kde každá část se zabývá jinou variantou barvení. V první části se zabýváme 6-kritickými grafy na plochách a 6-kritickými grafy s malým počtem křížení. Hlavními výsledky jsou kompletní seznam 6-kritických grafů na Kleinově láhvi a 6-kritických grafů s křížícím číslem nejvýše čtyři. Druhá část je věnována vybíravosti rovinných grafů bez krátkých cyklů. Ukazu- jeme, že rovinné grafy bez 3-,7- a 8-cyklů jsou 3-vybíravé a že rovinné grafy bez trojúhelníků a s jistým omezením na 4-cykly jsou též 3-vybíravé. V poslední části se zaměřujeme na novější variantu barvení - vlnové barvení. Jde o koncept, který je motivovaný přiřazováním frekvencí a má zohlednit, že různé frekvence mají různý dosah. Zabýváme se pak zlepšováním odhadů nutného počtu barev k obarvení čtvercové a šestiúhelníkové mřížky. Klíčová slova: kritické grafy, seznamové barvení, vlnové barvení, rovinné grafy, krátké cykly
|
host ::
RSS.