diff --git a/zusammenfassung.pdf b/zusammenfassung.pdf index 72d26b1..371a74d 100644 Binary files a/zusammenfassung.pdf and b/zusammenfassung.pdf differ diff --git a/zusammenfassung.tex b/zusammenfassung.tex index c6bc646..19391ed 100644 --- a/zusammenfassung.tex +++ b/zusammenfassung.tex @@ -283,6 +283,42 @@ Die Größe der kleinsten möglichen Knotenfärbung ist die chromatische Zahl $\ $\Delta(G) - 1$-Zeuge gegen \algo{GreedyCol}: TODO (Abbildung 2.1) \end{zeuge} +\paragraph{GreedyCol2} +\begin{algorithmic}[] + \State $t = 1, V^{(1)} = V$ + \While{$V^{(t)} \neq \emptyset$} + \State $G^{(t)} =$ der durch $V^{(t)}$ induzierte Graph + \State $U_t = \algo{GreedyIS}(G^{(t)})$ + \State färbe alle Knoten in $U_t$ mit Farbe $t$ + \State $V^{(t+1)} = V^{(t)} - U_t$ + \State $t = t + 1$ + \EndWhile\\ + \Return berechnete Färbung +\end{algorithmic} + +\begin{satz} + Für einen knoten-$k$-färbbaren Graph $G = (V, E)$ mit $n = \abs{V}$ gibt \algo{GreedyCol2} eine Färbung mit höchstens $\frac{3n}{\log_k \left(\frac{n}{16}\right)}$. Die relative Gütegarantie liegt als in $\mathcal{O}\left(\frac{n}{\log n}\right)$. +\end{satz} +\begin{proof} + Zur Vereinfachung bezeichne $n_t = \abs{V^{(t)}}$. Aus der Analyse von \algo{GreedyIS} folgt $\abs{U_t} \ge \log_k\left(\frac{n_t}{3}\right)$. Es ergibt sich die Rekursion + \begin{align*} + n_1 &= n\\ + n_{t + 1} &\le n_t - \log_k\left(\frac{n_t}{3}\right) + \end{align*} + + Nun wird bestimmt, für welches $t$ $n_t < 1$ eintritt, denn dann bricht der Algorithmus ab. + Behelfsmäßig sei $n_t \ge \frac{n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)}$. Mit der Beziehung $\frac{n}{\log_k n} \ge \frac{3}{4}\cdot \sqrt{n}$ ergibt sich + \begin{equation*} + \log_k\left(\frac{n_t}{3}\right) \ge \log_k \left(\frac{n}{3 \cdot \log_k n}\right) \ge \log_k\left(\sqrt{\frac{n}{16}}\right) = \frac{1}{2} \cdot \log_k\left(\frac{n}{16}\right) + \end{equation*} + Solange $n_t \ge \frac{n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)}$ also gilt, werden pro Runde mindestens $\frac{1}{2} \cdot \log_k\left(\frac{n}{16}\right)$ Knoten pro Runde gefärbt. Nach höchstens $t \le \frac{2n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)}$ gilt die Ungleichung nicht mehr. Färbt man jetzt alle verbliebenen Knoten mit jeweils einer eigenen Farbe, werden insgesamt maximal $ \frac{n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)} + t \leq \frac{3n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)}$ vergeben. + + Mit $k = \chi_G = \opt(G)$ ergibt sich für die relative Gütegarantie: + \begin{equation*} + \frac{\algo{GreedyCol2(G)}}{\opt(G)} \le \frac{\frac{3n}{\log_k\left(\frac{n}{16}\right)}}{k} = \mathcal{O}\left(\frac{n}{\log n}\right) + \end{equation*} +\end{proof} + \subsection{Kantenfärbungsproblem} \subsubsection{Definition} \begin{align*}