Skip to main content
Erschienen in: Journal of Combinatorial Optimization 3/2020

16.12.2019

Algorithmic and complexity aspects of problems related to total Roman domination for graphs

verfasst von: Abolfazl Poureidi, Nader Jafari Rad

Erschienen in: Journal of Combinatorial Optimization | Ausgabe 3/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

A function \(f:V(G)\rightarrow \{0,1,2\}\) is a Roman dominating function (RDF) if every vertex u for which \(f(u)=0\) is adjacent to at least one vertex v for which \(f(v)=2\). The weight of a Roman dominating function is the value \(f(V(G))=\sum _{u \in V}f(u)\). The Roman domination number of a graph G, denoted by \(\gamma _{R}(G)\), is the minimum weight of a Roman dominating function on G. A connected (respectively, total) Roman dominating function is an RDF f such that the vertices with non-zero labels under f induce a connected graph (respectively, a subgraph with no isolated vertex). The connected (respectively, total) Roman domination number of a graph G, denoted by \(\gamma _{cR}(G)\) (respectively, \(\gamma _{tR}(G)\)) is the minimum weight of a connected (respectively, total) RDF of G. It this paper we first study the complexity issue of the problems posed in [H. Abdollahzadeh Ahangar, M. A. Henning, V. Samodivkin and I. G. Yero, Total Roman domination in graphs, Appl. Anal. Discret. Math. 10 (2016), 501–517], and show that the problem of deciding whether \(\gamma _{tR}(G)=2\gamma (G)\), \(\gamma _{tR}(G)=2\gamma _t(G)\) or \(\gamma _{tR}(G)=3\gamma (G)\) is NP-hard even when restricted to chordal or bipartite graphs. Then, we give a linear algorithm that decides whether \(\gamma _{tR}(G)=2\gamma (G)\), \(\gamma _{tR}(G)=2\gamma _t(G)\) or \(\gamma _{tR}(G)=3\gamma (G)\), if G is a tree or a unicyclic graph.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
Zurück zum Zitat Abdollahzadeh Ahangar H, Henning MA, Samodivkin V, Yero IG (2016) Total Roman domination in graphs. Appl Anal Discrete Math 10:501–517MathSciNetCrossRef Abdollahzadeh Ahangar H, Henning MA, Samodivkin V, Yero IG (2016) Total Roman domination in graphs. Appl Anal Discrete Math 10:501–517MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Abdollahzadeh Ahangar H, Chellali M, Kuziak D, Samodivkin V (2016) On maximal Roman domination in graphs. Int J Comput Math 93(7):1093–1102MathSciNetCrossRef Abdollahzadeh Ahangar H, Chellali M, Kuziak D, Samodivkin V (2016) On maximal Roman domination in graphs. Int J Comput Math 93(7):1093–1102MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Amjadi J, Sheikholeslami SM, Soroudi M (2018) Nordhaus–Gaddum bounds for total Roman domination. J Comb Optim 35:126–133MathSciNetCrossRef Amjadi J, Sheikholeslami SM, Soroudi M (2018) Nordhaus–Gaddum bounds for total Roman domination. J Comb Optim 35:126–133MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Amjadi J, Sheikholeslami SM, Soroudi M (2019) On the total Roman domination in trees. Discuss Math Graph Theory 39:519–532MathSciNetCrossRef Amjadi J, Sheikholeslami SM, Soroudi M (2019) On the total Roman domination in trees. Discuss Math Graph Theory 39:519–532MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Amjadi J, Nazari-Moghaddam S, Sheikholeslam SM, Volkmann L (2017) Total Roman domination number of trees. Australas J Combin 69(2):271–285MathSciNetMATH Amjadi J, Nazari-Moghaddam S, Sheikholeslam SM, Volkmann L (2017) Total Roman domination number of trees. Australas J Combin 69(2):271–285MathSciNetMATH
Zurück zum Zitat Campanelli N, Kuziak D (2019) Total Roman domination in the lexicographic product of graphs. Discrete Appl Math 263:88–95MathSciNetCrossRef Campanelli N, Kuziak D (2019) Total Roman domination in the lexicographic product of graphs. Discrete Appl Math 263:88–95MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Chellali M, Haynes TW, Hedetniemi ST, MacRae A (2016) Roman \(\{2\}\)-domination. Discrete Appl Math 204:22–28MathSciNetCrossRef Chellali M, Haynes TW, Hedetniemi ST, MacRae A (2016) Roman \(\{2\}\)-domination. Discrete Appl Math 204:22–28MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Cockayane EJ, Dreyer PM Jr, Hedetniemi SM, Hedetniemi ST (2004) On Roman domination in graphs. Discrete Math 278:11–22MathSciNetCrossRef Cockayane EJ, Dreyer PM Jr, Hedetniemi SM, Hedetniemi ST (2004) On Roman domination in graphs. Discrete Math 278:11–22MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Cockayne EJ, Goodman S, Hedetniemi S (1975) A linear algorithm for the domination number of a tree. Inf Process Lett 4(2):41–44CrossRef Cockayne EJ, Goodman S, Hedetniemi S (1975) A linear algorithm for the domination number of a tree. Inf Process Lett 4(2):41–44CrossRef
Zurück zum Zitat Garey MR, Johnson DS (1979) Computers and intractability: a guide to the theory of NP-Completeness. W. H. Freeman, New YorkMATH Garey MR, Johnson DS (1979) Computers and intractability: a guide to the theory of NP-Completeness. W. H. Freeman, New YorkMATH
Zurück zum Zitat Haynes TW, Hedetniemi ST, Slater PJ (1998) Fundamentals of domination in graphs. Marcel Dekker, Inc., New YorkMATH Haynes TW, Hedetniemi ST, Slater PJ (1998) Fundamentals of domination in graphs. Marcel Dekker, Inc., New YorkMATH
Zurück zum Zitat Laskar R, Pfaff J, Hedetniemi SM, Hedetniemi ST (1984) On the algorithmic complexity of total domination. SIAM J. Algebr Discrete Methods 5(3):420–425MathSciNetCrossRef Laskar R, Pfaff J, Hedetniemi SM, Hedetniemi ST (1984) On the algorithmic complexity of total domination. SIAM J. Algebr Discrete Methods 5(3):420–425MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Li M (2016) On the \(k\)-Roman domination of graphs. J Comput Theory Nanosci 13:2705–2709CrossRef Li M (2016) On the \(k\)-Roman domination of graphs. J Comput Theory Nanosci 13:2705–2709CrossRef
Zurück zum Zitat Rahmouni A, Chellali M (2018) Independent Roman \(\{2\}\)-domination in graphs. Discrete Appl Math 236:408–414MathSciNetCrossRef Rahmouni A, Chellali M (2018) Independent Roman \(\{2\}\)-domination in graphs. Discrete Appl Math 236:408–414MathSciNetCrossRef
Zurück zum Zitat Revelle CS, Rosing KE (2000) Defendens imperium romanum: a classical problem in military strategy. Am Math Mon 107:585–594MathSciNetCrossRef Revelle CS, Rosing KE (2000) Defendens imperium romanum: a classical problem in military strategy. Am Math Mon 107:585–594MathSciNetCrossRef
Metadaten
Titel
Algorithmic and complexity aspects of problems related to total Roman domination for graphs
verfasst von
Abolfazl Poureidi
Nader Jafari Rad
Publikationsdatum
16.12.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Combinatorial Optimization / Ausgabe 3/2020
Print ISSN: 1382-6905
Elektronische ISSN: 1573-2886
DOI
https://doi.org/10.1007/s10878-019-00514-x

Weitere Artikel der Ausgabe 3/2020

Journal of Combinatorial Optimization 3/2020 Zur Ausgabe