Recently, Lafond and Luo [MFCS 2023] defined the $\mathcal{G}$-modular cardinality of a graph $G$ as the minimum size of a partition of $V(G)$ into modules that belong to a graph class $\mathcal{G}$. We analyze the complexity of calculating parameters that generalize interval graphs when parameterized by the $\mathcal{G}$-modular cardinality, where $\mathcal{G}$ corresponds either to the class of interval graphs or to the union of complete graphs. Namely, we analyze the complexity of computing the thinness and the simultaneous interval number of a graph. We present a linear kernel for the Thinness problem parameterized by the interval-modular cardinality and an FPT algorithm for Simultaneous Interval Number when parameterized by the cluster-modular cardinality plus the solution size. The interval-modular cardinality of a graph is not greater than the cluster-modular cardinality, which in turn generalizes the neighborhood diversity and the twin-cover number. Thus, our results imply a linear kernel for Thinness when parameterized by the neighborhood diversity of the input graph, FPT algorithms for Thinness when parameterized by the twin-cover number and vertex cover number, and FPT algorithms for Simultaneous Interval Number when parameterized by the neighborhood diversity plus the solution size, twin-cover number, and vertex cover number. To the best of our knowledge, prior to our work no parameterized algorithms (FPT or XP) for computing the thinness or the simultaneous interval number were known. On the negative side, we observe that Thinness and Simultaneous Interval Number parameterized by treewidth, pathwidth, bandwidth, (linear) mim-width, clique-width, modular-width, or even the thinness or simultaneous interval number themselves, admit no polynomial kernels assuming NP $\not\subseteq$ coNP/poly.


翻译:最近,Lafond与Luo [MFCS 2023] 将图$G$的$\mathcal{G}$-模基数定义为:将$V(G)$划分成属于图类$\mathcal{G}$的模所需的最小划分数。本文分析了当以$\mathcal{G}$-模基数作为参数时,计算推广区间图性质的参数复杂度,其中$\mathcal{G}$对应于区间图类或完全图之并类。具体而言,我们分析了计算图的薄度(thinness)与同时区间数(simultaneous interval number)的复杂度。我们针对以区间-模基数参数化的薄度问题提出了线性核,并针对以聚类-模基数与解大小之和参数化的同时区间数问题提出了FPT算法。图的区间-模基数不大于其聚类-模基数,而后者又推广了邻域多样性(neighborhood diversity)与双胞胎覆盖数(twin-cover number)。因此,我们的结果意味着:当以输入图的邻域多样性参数化时,薄度问题存在线性核;当以双胞胎覆盖数与顶点覆盖数参数化时,薄度问题存在FPT算法;当以邻域多样性与解大小之和、双胞胎覆盖数、顶点覆盖数参数化时,同时区间数问题存在FPT算法。据我们所知,在本文工作之前,尚未有计算薄度或同时区间数的参数化算法(FPT或XP)被提出。在负面结果方面,我们观察到:当以树宽、路径宽、带宽、(线性)mim-宽、团宽、模宽,甚至薄度或同时区间数自身作为参数时,薄度问题与同时区间数问题在假设NP $\not\subseteq$ coNP/poly的条件下均不存在多项式核。

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