J 2010

A supernodal formulation of vertex colouring with applications in course timetabling

BURKE, K, Jakub MAREČEK, Andrew PARKES and Hana RUDOVÁ

Basic information

Original name

A supernodal formulation of vertex colouring with applications in course timetabling

Name in Czech

Supernodální formulace barvení vrcholů grafu s aplikacemi v rozvrhování výuky

Authors

BURKE, K (826 United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland), Jakub MAREČEK (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Andrew PARKES (826 United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) and Hana RUDOVÁ (203 Czech Republic, belonging to the institution)

Edition

Annals of Operations Research, Springer Netherlands, 2010, 0254-5330

Other information

Language

English

Type of outcome

Článek v odborném periodiku

Field of Study

10103 Statistics and probability

Country of publisher

Netherlands

Confidentiality degree

není předmětem státního či obchodního tajemství

References:

Impact factor

Impact factor: 0.675

RIV identification code

RIV/00216224:14330/10:00043680

Organization unit

Faculty of Informatics

UT WoS

000281246700007

Keywords in English

Vertex colouring; Graph colouring; Multicolouring; Supernode; Module; Integer programming

Tags

International impact, Reviewed
Změněno: 14/12/2010 11:05, doc. Mgr. Hana Rudová, Ph.D.

Abstract

V originále

For many problems in scheduling and timetabling, the choice of a mathematical programming formulation is determined by the formulation of the graph colouring component. This paper briefly surveys seven known integer programming formulations of vertex colouring and introduces a new approach using "supernodes". In the definition of George and McIntyre (SIAM J. Numer. Anal. 15(1):90-112, 1978), a "supernode" is a complete subgraph, within which every pair of vertices have the same neighbourhood outside of the subgraph. A polynomial-time algorithm for obtaining the best possible partition of an arbitrary graph into supernodes is given. This makes it possible to use any formulation of vertex multicolouring to encode vertex colouring. Results of empirical tests on benchmark instances in graph colouring (DIMACS) and timetabling (Udine Course Timetabling) are also provided and discussed.

In Czech

Pro formulace mnoha problémů z rozvrhování v matematickém programování je důležitý výběr formulace komponenty dané barvením vrcholů grafu. V tomto článku shrnujeme známé formulace barvení vrcholů grafu a představujeme novou formulaci, založenou na "supernodes". "Supernode" je v definici George a McIntyra (SIAM J. Numer. Anal. 15(1):90-112, 1978) úplný podgraf S, ve kterém každé dva vrcholy mají shodné okolí mimo S. Rozklad na nejmenší možný počet "supernodes" je snadné získat. To nám umožňuje formulovat barvení grafu jako multi-barvení tohoto rozkladu. Pozitivní výsledky experimentů s běžně používanou kolekcí grafů (DIMACS) a řadou instancí rozvrhovacího problému (Udine Course Timetabling) jsou diskutovány.

Links

GA201/07/0205, research and development project
Name: Dynamické aspekty rozvrhování
Investor: Czech Science Foundation, Dynamic Aspects of Scheduling
MSM0021622419, plan (intention)
Name: Vysoce paralelní a distribuované výpočetní systémy
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Highly Parallel and Distributed Computing Systems