The generalized coloring numbers of Kierstead and Yang 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. by showing that computing the weak 2-coloring number is NP-hard. Our approach further establishes that determining the weak $r$-coloring number is APX-hard for all $r \geq 2$. We adapt this to the $r$-coloring number as well, proving APX-hardness for all $r \geq 2$. Our reductions also imply that for every fixed $r \geq 2$, no XP algorithm (runtime $O(n^{f(k)})$) exists for testing if either generalized coloring number is at most $k$. Finally, we give an approximation algorithm for the $r$-coloring number which improves both the runtime and approximation factor of the existing approach of Dvo\v{r}\'{a}k. Our algorithm greedily orders vertices with small enough $\ell$-reach for every $\ell \leq r$ and achieves an $O(C_{r-1} k^{r-1})$-approximation, where $C_i$ is the $i$th Catalan number.
翻译:Kierstead 和 Yang 的通用彩色数字为 基尔斯特德 和 Yang 的通用彩色数字提供了一个具有逻辑价值的图表类别外观扩展的描述。 在这项工作中,我们考虑到这些参数的难度和可接受性。 首先,我们完成Grohe 等人的工作,方法是显示计算微弱的 2色数字是 NP- 硬的。 我们的方法进一步确认, 确定所有 $\ geq 2 美元 的微弱彩色数字是 APX- 硬 。 我们将其调整为 $ 和 美元 的彩色数字, 并证明 美元 的 APX- 硬性。 我们的减值还意味着每个固定 $ 2 美元 、 美元 美元 美元 、 没有 XP 算法( 运行时间 $ (näf (k) ) 美元) 来进行测试。 最后, 我们给美元 彩色数字提供近似的算法算法。 Dvo\ v { { { { { { { {a} k。 我们的贪婪订单 美元 和 美元 美元