A note on forbidding clique immersions

Robertson and Seymour proved that the relation of graph immersion is well-quasi-ordered for finite graphs. Their proof uses the results of graph minors theory. Surprisingly, there is a very short proof of the corresponding rough structure theorem for graphs without $K_t$-immersions; it is based on the Gomory-Hu theorem. The same proof also works to establish a rough structure theorem for Eulerian digraphs without $\vec{K}_t$-immersions, where $\vec{K}_t$ denotes the bidirected complete digraph of order $t$

Packing triangles in weighted graphs

Tuza conjectured that for every graph $G$, the maximum size $\nu$ of a set of edge-disjoint triangles and minimum size $\tau$ of a set of edges meeting all triangles satisfy $\tau \leq 2\nu$. We consider an edge-weighted version of this conjecture, which amounts to packing and covering triangles in multigraphs. Several known results about the original problem are shown to be true in this context, and some are improved. In particular, we answer a question of Krivelevich who proved that $\tau \leq 2\nu^*$ (where $\nu^*$ is the fractional version of $\nu$), and asked if this is tight. We prove that $\tau \leq 2\nu^*-\frac{1}{\sqrt{6}}\sqrt{\nu^*}$ and show that this bound is essentially best possible.Comment: v2: 20 pages, corrected version (from 2013) following referee report

Edge colourings of multigraphs

Das Kantenfärbungsproblem besteht darin, den chromatischen Index eines (Multi-)Graphen G zu ermitteln, d.h. die minimale Anzahl an Farben, mit denen man die Kanten von G so färben kann, dass keine zwei benachbarten Kanten die gleiche Farbe erhalten. Kantenfärbungsprobleme treten in verschiedenen Scheduling-Anwendungen auf, typischerweise in Verbindung mit Task-Processing oder Netzwerk-Kommunikation. Da das Kantenfärbungsproblem NP-schwer ist, sind gute Approximationsalgorithmen gefordert. In dieser Dissertation werden verschiedene Färbungstechniken erweitert und neue Färbungsalgorithmen entworfen. Ausgehend von einem klassischen Resultat von Vizing, wird ein neuer Graphenparameter - die Fächerzahl - vorgestellt. Dies führt zu einem Färbungsalgorithmus, der durch eine spezielle Kantensortierung Vizings Fächer in bestmöglicher Weise nutzen kann. Eines der größten bisher ungelösten Probleme auf dem Gebiet der Kantenfärbungen ist Goldbergs Vermutung. Goldberg (und unabhängig davon auch Andersen und Seymour) vermutete eine obere Schranke für den chromatischen Index chi', die vom Maximalgrad Delta und einer maximalen Dichte w abhängt, und zwar chi'<=max{Delta+1,w}. Da Delta und w beides untere Schranken für chi' sind, hat Goldbergs Schranke somit eine absolute Abweichung von höchstens 1 vom Optimum. In dieser Dissertation werden einige neue obere Schranken für chi' entwickelt, die die Lücke zwischen den bereits bekannten Schranken und Goldbergs vermuteter Schranke verkleinert. Die beiden wichtigsten neuen Schranken sind max{Delta+1+(Delta-2)/14,w} und max{Delta+sqrt((Delta-1)/2),w}. Die Laufzeiten der zugehörigen Färbungsalgorithmen sind polynomiell beschränkt bzgl. der Eckenzahl und der Kantenzahl des zu färbenden Graphen. Da aber ein Graph einfach durch Angabe der Ecken und Kantenvielfachheiten beschrieben werden kann, sind die genannten Algorithmen somit keine echten Polynomialzeitalgorithmen. Im letzten Kapitel der Dissertation wird allerdings gezeigt, wie sich durch alternative Datenstrukturen und ein Divide-and-Conquer-Verfahren diese Algorithmen auch als Polynomialzeitalgorithmen implementieren lassen

Graph Edge Coloring: Vizing's Theorem and Goldberg's Conjecture

Features recent advances and new applications in graph edge coloring Reviewing recent advances in the Edge Coloring Problem, Graph Edge Coloring: Vizing's Theorem and Goldberg's Conjecture provides an overview of the current state of the science, explaining the interconnections among the results obtained from important graph theory studies. The authors introduce many new improved proofs of known results to identify and point to possible solutions for open problems in edge coloring. The book begins with an introduction to graph theory and the concept of edge coloring. Subsequent chapters explo

A minimum degree condition forcing complete graph immersion

An immersion of a graph H into a graph G is a one-to-one mapping f: V (H) → V (G) and a collection of edge-disjoint paths in G, one for each edge of H, such that the path P [subscript uv] corresponding to edge uv has endpoints f(u) and f(v). The immersion is strong if the paths P [subscript uv] are internally disjoint from f(V (H)). It is proved that for every positive integer Ht, every simple graph of minimum degree at least 200t contains a strong immersion of the complete graph K [subscript t]. For dense graphs one can say even more. If the graph has order n and has 2cn [superscript 2] edges, then there is a strong immersion of the complete graph on at least c [superscript 2] n vertices in G in which each path P [subscript uv] is of length 2. As an application of these results, we resolve a problem raised by Paul Seymour by proving that the line graph of every simple graph with average degree d has a clique minor of order at least cd [superscript 3/2], where c>0 is an absolute constant. For small values of t, 1≤t≤7, every simple graph of minimum degree at least t−1 contains an immersion of K [subscript t] (Lescure and Meyniel [13], DeVos et al. [6]). We provide a general class of examples showing that this does not hold when t is large.Simons Foundation (Fellowship)National Science Foundation (U.S.) (Grant DMS-1069197)NEC Corporation (MIT Award