Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos

Bibliographic Details
Main Author: Martins, Francisco Leonardo Batista
Publication Date: 2018
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
dARK ID: ark:/83112/0013000022d3f
Download full: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39614
Summary: In this work we present some of the main strategies to reduce the time from the Backtracking algorithm for coloring graphs. In the Backtracking algorithm we can change the branching strategy and the lower and upper bounds that are used by the original algorithm. Two coloring algorithms, BTSL and BTDSATUR, are presented, which were elaborated from some changes in the Backtracking algorithm. In these changes proposals are presented for the Backtracking branching strategy: static form based on the ordering SL and dynamic form based on the DSATUR algorithm. With regard to the upper limit, it will be indicated by the number of colors used by the sequential coloring algorithm, with order based on the SL order for the BTSL, and the number of colors used by the DSATUR coloring algorithm, in the case of the BTDSATUR algorithm. In addition, a new algorithm will be proposed for this graph coloring problem, the BTH, that will be a hybrid algorithm that will combine the two algorithms (BTSL and BTDSATUR), dividing a percentage of vertices that will be colored by each algorithm. Finally, we provide a algorithm performance analysis based on the time and number of nodes generated for each input graph in the experiments that were proposed. From the experiments, we can notice that the proposed strategy used, despite being better than the BTSL algorithm, does not overcome DSATUR.
id UFC-7_b65d959e66e0d3cfc1ef18f736f671a6
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/39614
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafosColoração de grafosBacktrackingAlgoritmosIn this work we present some of the main strategies to reduce the time from the Backtracking algorithm for coloring graphs. In the Backtracking algorithm we can change the branching strategy and the lower and upper bounds that are used by the original algorithm. Two coloring algorithms, BTSL and BTDSATUR, are presented, which were elaborated from some changes in the Backtracking algorithm. In these changes proposals are presented for the Backtracking branching strategy: static form based on the ordering SL and dynamic form based on the DSATUR algorithm. With regard to the upper limit, it will be indicated by the number of colors used by the sequential coloring algorithm, with order based on the SL order for the BTSL, and the number of colors used by the DSATUR coloring algorithm, in the case of the BTDSATUR algorithm. In addition, a new algorithm will be proposed for this graph coloring problem, the BTH, that will be a hybrid algorithm that will combine the two algorithms (BTSL and BTDSATUR), dividing a percentage of vertices that will be colored by each algorithm. Finally, we provide a algorithm performance analysis based on the time and number of nodes generated for each input graph in the experiments that were proposed. From the experiments, we can notice that the proposed strategy used, despite being better than the BTSL algorithm, does not overcome DSATUR.Neste trabalho são apresentadas algumas das principais estratégias para reduzir o tempo do algoritmo de Backtracking para a coloração de grafos. No algoritmo de Backtracking podemos alterar a estratégia de ramificação e os limites inferior e superior que são usados pelo algoritmo original. São apresentados dois algoritmos de coloração, o BTSL e o BTDSATUR que foram elaborados a apartir de algumas alterações no algoritmo de Backtraking. Nessas alterações são apresentadas propostas para a estratégia de ramificação do Backtracking: uma forma estática baseada na ordenação SL e uma forma dinâmica baseada no algoritmo DSATUR. E em relação ao limite superior ele será indicado pelo número de cores utilizadas pelo algoritmo de coloração sequencial com a ordem baseada na ordem SL para o BTSL e o número de cores utilizadas pelo algoritmo de coloração DSATUR no caso do Algoritmo BTDSATUR. Além disso um novo algoritmo será proposto para esse o problema de coloração de grafos, o BTH, que será um algoritmo híbrido que combinará os dois algoritmos (BTSL e BTDSATUR), dividindo uma porcentagem de vértices que será colorido por cada algoritmo. Por fim, é feita uma análise de desempenho dos algoritmos baseada no tempo e no número de nós gerados pra cada grafo de entrada nos experimentos que foram propostos. E a partir dos experimentos podemos notar que a proposta utilizada, mesmo sendo melhor que a do algoritmo BTSL, não consegue superar o DSATUR.Tavares, Wladimir AraujoMartins, Francisco Leonardo Batista2019-02-12T16:11:27Z2019-02-12T16:11:27Z2018info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfMARTINS, Francisco Leonardo Batista. Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos. 2018. 29 f. TCC (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Quixadá, 2018.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39614ark:/83112/0013000022d3fporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-02-12T16:11:27Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/39614Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2019-02-12T16:11:27Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.none.fl_str_mv Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
title Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
spellingShingle Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
Martins, Francisco Leonardo Batista
Coloração de grafos
Backtracking
Algoritmos
title_short Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
title_full Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
title_fullStr Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
title_full_unstemmed Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
title_sort Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos
author Martins, Francisco Leonardo Batista
author_facet Martins, Francisco Leonardo Batista
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tavares, Wladimir Araujo
dc.contributor.author.fl_str_mv Martins, Francisco Leonardo Batista
dc.subject.por.fl_str_mv Coloração de grafos
Backtracking
Algoritmos
topic Coloração de grafos
Backtracking
Algoritmos
description In this work we present some of the main strategies to reduce the time from the Backtracking algorithm for coloring graphs. In the Backtracking algorithm we can change the branching strategy and the lower and upper bounds that are used by the original algorithm. Two coloring algorithms, BTSL and BTDSATUR, are presented, which were elaborated from some changes in the Backtracking algorithm. In these changes proposals are presented for the Backtracking branching strategy: static form based on the ordering SL and dynamic form based on the DSATUR algorithm. With regard to the upper limit, it will be indicated by the number of colors used by the sequential coloring algorithm, with order based on the SL order for the BTSL, and the number of colors used by the DSATUR coloring algorithm, in the case of the BTDSATUR algorithm. In addition, a new algorithm will be proposed for this graph coloring problem, the BTH, that will be a hybrid algorithm that will combine the two algorithms (BTSL and BTDSATUR), dividing a percentage of vertices that will be colored by each algorithm. Finally, we provide a algorithm performance analysis based on the time and number of nodes generated for each input graph in the experiments that were proposed. From the experiments, we can notice that the proposed strategy used, despite being better than the BTSL algorithm, does not overcome DSATUR.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018
2019-02-12T16:11:27Z
2019-02-12T16:11:27Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv MARTINS, Francisco Leonardo Batista. Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos. 2018. 29 f. TCC (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Quixadá, 2018.
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39614
dc.identifier.dark.fl_str_mv ark:/83112/0013000022d3f
identifier_str_mv MARTINS, Francisco Leonardo Batista. Algoritmos exatos para o problema de coloração de grafos. 2018. 29 f. TCC (Graduação em Ciência da Computação) - Universidade Federal do Ceará, Campus de Quixadá, Quixadá, 2018.
ark:/83112/0013000022d3f
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/39614
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1834207528731279360