The generalized coloring numbers of Kierstead and Yang (Order 2003) offer an algorithmically-useful characterization of graph classes with bounded expansion. In this work, we consider the hardness and approximability of these parameters. First, we complete the work of Grohe et al. (WG 2015) by showing that computing the weak 2-coloring number is NP-hard. Our approach further establishes that determining if a graph has weak $r$-coloring number at most $k$ is para-NP-hard when parameterized by $k$ for all $r \geq 2$. We adapt this to determining if a graph has $r$-coloring number at most $k$ as well, proving para-NP-hardness for all $r \geq 2$. Para-NP-hardness implies that no XP algorithm (runtime $O(n^{f(k)})$) exists for testing if a generalized coloring number is at most $k$. Moreover, there exists a constant $c$ such that it is NP-hard to approximate the generalized coloring numbers within a factor of $c$. To complement these results, we give an approximation algorithm for the generalized coloring numbers, improving both the runtime and approximation factor of the existing approach of Dvo\v{r}\'{a}k (EuJC 2013). We prove that greedily ordering vertices with small estimated backconnectivity achieves a $(k-1)^{r-1}$-approximation for the $r$-coloring number and an $O(k^{r-1})$-approximation for the weak $r$-coloring number.
翻译:Kierstead 和 Yang (Order 2003 ) 的通用彩色数字提供了具有约束性扩展的图形类的逻辑用途描述 。 在这项工作中, 我们考虑了这些参数的硬度和近似性。 首先, 我们完成了Grohe et al. (WG 2015) 的工作, 显示计算微弱的2色数字是 NP- 硬的 。 我们的方法进一步确定, 当一个图的彩色数字以美元为单位, 最大值为美元时, 则是 par- NP- 硬值 。 当所有 $@ ge 2 的平面值以美元为单位时, 以美元为单位 。 我们调整了这个数值以美元为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 彩色值为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 以美元为单位, 。 此外, 以美元为美元为单位, 美元为美元, 我们硬, 以美元为美元, 以美元为美元为美元, 近为美元, 美元, 以美元, 以美元为美元为美元, 美元, 美元, 以美元- c- c- crow- 以接近接近为美元, 美元, 美元, 美元, 美元, 美元- c- c- c- c- c- c- 美元, 以 美元, 以 的 美元- c- 美元- c- c- 美元, 美元- c- c- 美元- 美元- 美元- calli 的,,,, 正在, 以 以 以 美元- calboralborx,,,,,,,,,以 美元- 美元-,,, 以 美元- calboralboralboralbalbalbalbalbalbalal, 。</s>