Конечные автоматы
Оценка сложности раскраски графов на машине Тьюринга
А. А. Калниньш
Аннотация:
Рассматриваются
$c$-графы – неориентированные графы, без петель и кратных ребер с нумерованными вершинами, число ребер в которых в
$c$ раз больше числа вершин. Как уже доказано автором [1], почти для всех
$c$-графов
$G$ хроматическое число
$\gamma(G)$ удовлетворяет неравенству
$$
\frac{c}{\ln c}<\gamma(G)\leq 4c.
$$
В этой работе исследуется сложность (в смысле числа шагов) правильной раскраски вершин
$c$-графа на одноголовочной одноленточной машине Тьюринга. Сложность раскраски графов на ЭВМ в случае, когда вся информация помещается в оперативной памяти, была исследована в [2]. Граф на ленте машины Тьюринга кодируется естественным образом как список его ребер, а раскраска графа – как список цветов. Пусть
$k$ – такое, что почти все
$c$-графы можно раскрасить к цветами, в частности можно взять
$k=4c$. Доказано, что при любой машине Тьюринга, правильно раскрашивающей почти все
$c$-графы к цветами, почти для всех
$c$-графов требуется по порядку не менее
$n^2\log n$ шагов, где
$п$ – число вершин графа. С другой стороны, показано, что почти все
$c$-графы можно раскрасить на машине Тьюринга не более чем
$4c$ цветами, используя по порядку
$n^2\log^2n$ шагов.
УДК:
62-507:519.14
Поступила в редакцию: 02.06.1970
После переработки: 18.05.1971