I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   4 A u g u s t   20 25 ,   p p .   3 8 6 7 ~ 3 8 7 5   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 4 . pp 3 8 6 7 - 3 8 7 5           3867       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   An ana ly sis  bet we en t he  Welsh - Pow ell and DSa t ur al g o rithms  for colo ring  of sp a rse g ra phs       Ra do s la v a   K ra lev a ,   Velin K ra lev ,   T o ma   K a t s a rs k i   De p a rtme n o In fo rm a ti c s,  S o u t h - Wes Un iv e rsit y   Ne o fit   Ril s k i”,   Blag o e v g ra d ,   Bu l g a ria       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 2 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma r   2 0 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   2 3 ,   2 0 2 5       In   th is  re se a rc h   a n   a n a ly sis  b e twe e n   th e   Welsh - P o we ll   a n d   DSatu r   a lg o rit h m fo r   t h e   g ra p h   v e rte x   c o lo ri n g   p r o b lem   wa p re se n ted .   B o th   a lg o rit h m we re   imp lem e n ted   a n d   a n a l y z e d   a we ll .   T h e   m e th o d   o t h e   e x p e rime n wa d isc u ss e d   a n d   th e   4 6   tes g ra p h s,  w h ich   we re   d i v id e d   i n to   two   se ts,  we re   p re se n ted .   Th e   r e su lt sh o th a f o sp a rse   g ra p h with   a   sm a ll e n u m b e o v e rti c e a n d   e d g e s,  b o t h   a lg o rit h m c a n   b e   u se d   fo so lv i n g   t h e   p r o b lem .   T h e   re su lt sh o th a in   5 0 %   o f   th e   c a se th e   Welsh - P o we ll   a l g o ri th m   f o u n d   b e tt e so l u ti o n s   (2 3   i n   to tal) .   S o ,   t h e   DSatu r   a lg o rit h m   fo u n d   b e tt e so l u ti o n in   o n ly   1 9 . 6 %   o c a se (9   in   t o t a l).   In   th e   re m a in in g   3 0 . 4 %   o c a se s,  b o t h   a lg o rit h m fo u n d   id e n ti c a so lu ti o n s.  F o r   g ra p h s   with   a   larg e r   n u m b e o f   v e rti c e s,  t h e   u sa g e   o f   th e   Wel sh - P o we ll   a lg o rit h m   is  re c o m m e n d e d   a it   fin d b e tt e so l u ti o n s.  T h e   e x e c u ti o n   ti m e   o f   th e   DSatu r   a lg o r it h m   is   g re a ter  th a n   th e   e x e c u ti o n   ti m e   o t h e   Wel sh - P o we ll   a lg o rit h m ,   re a c h in g   u p   t o   a   m i n u te  f o g ra p h wit h   a   lar g e n u m b e o f   v e rti c e s.  F o g ra p h wit h   fe we v e rti c e a n d   e d g e s,  th e   e x e c u ti o n   ti m e o b o t h   a l g o rit h m a re   sh o rter,   b u t   th e   ti m e   is  st il g re a ter  fo r   t h e   DSatu a lg o rit h m .   K ey w o r d s :   C h r o m atic  n u m b er   Gr ap h   co lo r in g   Gr ap h   th eo r y   Heu r is tic  alg o r ith m   Ver tex   co lo r in g   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R ad o s lav Kr alev a   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics,  Facu lty   o f   Ma th e m atics a n d   Natu r al  Scien ce ,   So u th - W est Un i v er s ity   6 6   I v a n   Mic h ailo v   s tr . ,   2 7 0 0   B lag o ev g r ad ,   B u lg ar ia   E m ail: r ad y _ k r alev a@ s wu . b g       1.   I NT RO D UCT I O N   T h g r ap h - t y p s tr u ct u r a n d   th e   alg o r ith m s   ap p lied   to   th is   s tr u ctu r e   h av e   b ee n   wid ely   an d   th o r o u g h ly   r esear ch ed   in   t h a r ea s   o f   d is cr ete  m ath em atics  an d   co m p u ter   s cien ce   in   th las f ew  d ec ad es  [ 1 ] T h ese  s tr u ctu r es  ar u s ed   in   th m o d elin g   o f   m a n y   p r o ce s s es  in   m an y   d if f er e n f ield s   o f   s cien ce   an d   p r ac tice   [ 2 ] .   T h is   m ak es  th em   u s ef u l   an d   o f te n   u s ed   as  m ea n s   o f   an aly zin g   ac tiv ities ,   ev en t s ,   an d   in ter ac tio n s   b etwe en   d if f er en o b jects  in   d if f er en d o m ain s   o f   th r ea wo r ld   [ 3 ] .   T h g r ap h - ty p s tr u ctu r es  ar u s ed   to   p r esen d if f er en co m p lex   p r o b lem s   th at  o cc u r   o f ten .   T h e n   th ey   ar s tu d ied   an d   an aly ze d   b y   s p ec ialized   s o f twar ap p licatio n s   th at  ex e cu te  d if f er e n alg o r ith m s   o n   t h ese  s tr u ctu r es  [ 4 ] .   T h er ef o r e ,   m u ch   r esear c h   in   r ec en y ea r s   h as  b ee n   aim ed   at  im p r o v in g   an d   o p tim izin g   v ar io u s   alg o r ith m ic  m eth o d s   an d   ap p r o ac h es  f o r   s o lv in g   d if f e r en t c lass es o f   p r o b lem s   m o d eled   b y   u s in g   g r ap h   s tr u ctu r es  [ 5 ] .   g r ap h - t y p s tr u ctu r e   is   s et  th at  h as  two   s u b s ets    s et  o f   v er tices  ( with   n   elem en ts )   a n d   s et  o f   ed g es  ( with   m   elem e n ts ) .   v er tex   s et  m u s co n tain   at  least   o n e   elem en f o r   t h g r ap h   its elf   to   m a k s en s e.   Un lik th s et  o f   v er tices,  th s et  o f   ed g es m ay   n o t h av an y   elem en ts .   T h is   ca s is   n o t ty p ical  o f   g r ap h - ty p e   s tr u ctu r e,   alth o u g h   it  is   p o s s ib le  s in ce   ed g es  r ep r esen c o n n ec tio n s   b etwe en   d if f er en t   p air s   o f   v er tices.  T h er ef o r e,   th m ain   id ea   is   to   u s th n o n - lin ea r   d ata  s tr u ctu r e,   wh er s o m o b jects  ( v er tices)  in ter ac ( ar e   m u tu ally   d e p en d e n t)   in   a   ce r t ain   way   with   ea ch   o th er ,   an d   ac co r d in g l y ,   th ese  in ter ac tio n s   ar r ep r esen ted   b y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 8 6 7 - 3875   3868   ed g es  [ 6 ] .   I f   ea ch   e d g is   ass ig n ed   ce r tain   n u m e r ical  v alu e,   th en   th g r ap h - ty p s tr u ctu r is   ca lled   weig h ted   [ 7 ] .   T h p r o b lem   o f   co lo r in g   v er tices  in   g r ap h - ty p s tr u ctu r is   an   NP - h ar d   p r o b lem   [ 8 ] .   Ho wev er ,   d u e   to   th ex t r em ap p licab ilit y   an d   im p o r tan ce   o f   t h is   p r o b l em ,   it  co n tin u es  to   b ac tiv ely   r esear ch ed   [ 9 ] T h er ef o r e,   th er e   ar also   m an y   d if f e r en v a r ian ts   ( as  d ef in i tio n s )   o f   t h is   p r o b lem .   Fo r   e x am p l e,   th e   v er tex   co lo r in g   with   co m m u n icatio n   co n s tr ain ts   in   s y n c h r o n o u s   b r o ad ca s n etwo r k s   [ 1 0 ] ,   t h r ec o n f ig u r atio n   g r ap h   f o r   v er tex   c o lo r in g s   o f   wea k ly   ch o r d al  g r ap h s   [ 1 1 ] ,   th e   f a cial  u n iq u e - m ax im u m   co lo r in g s   o f   p lan g r ap h s   with   r estrictio n   o n   b ig   v er tic es  [ 1 2 ] ,   an d   m an y   o th e r s .   Sep ar ate  way s   to   s o lv th is   p r o b lem   u s d if f er e n t   alg o r ith m s   [ 1 3 ] ,   d if f e r en tech n iq u es  [ 1 4 ] ,   an d   d if f er e n ap p r o ac h es  [ 1 5 ] .   T h ese   m eth o d s   f o r   s o lv in g   th is   p r o b lem   h a v also   b ee n   u s ed   in   s o lv in g   o th er   p r o b lem s   m o d eled   b y   g r ap h - ty p s tr u c tu r es  [ 1 6 ] .   m o r e   co m p r eh e n s iv p r esen tatio n   o f   th g r ap h   v e r tex   c o lo r in g   p r o b lem   is   also   p r esen ted   in   o t h er   s cien tific   wo r k s   [ 1 7 ] [ 2 0 ] .   An y   g r ap h   th at  is   n o ac y clic,   n o co m p lete,   a n d   d o es  n o h a v cy cle  o f   o d d   len g th   ca n   b co lo r ed   with   s ev er al  co lo r s   th at  ar e q u a to   o r   less   th an   th lar g e s d eg r ee   o f   v er tex   in   t h at  g r ap h .   Pro o f   o f   th is   s tatem en is   p r esen ted   in   [ 2 1 ] .   I f   χ( G)   d en o tes  th ch r o m atic   n u m b e r   o f   g i v en   g r ap h ,   an d   ∆( G)   d en o tes  th e   lar g est  d eg r ee   o f   a   v e r tex   i n   th is   g r ap h ,   th e n   th e   ab o v e   s tatem en ca n   b e   p r esen ted   i n   th e   f o llo win g   way :   χ( G )     ∆( G) .   Mo r eo v er ,   if   f o r   all  v er tices  in   g i v en   g r ap h   s tr u ct u r e,   it   is   tr u th at   th n u m b e r   o f   ed g es  in cid en t   to   th ese  v er tices  is   g r ea ter   th an   2 ,   i.e .   ev er y   v e r tex   in   th is   g r ap h   s tr u ctu r h as  d eg r ee   g r ea ter   th an   2 ,   t h en   t h e   n u m b er   o f   co lo r s   r e q u ir ed   to   co lo r   th g iv en   g r ap h   will  b o n g r ea ter   th an   th lar g est  d eg r ee   o f   v e r tex   in   th s am g r ap h ,   an d   o n ly   if   in   th at  g r ap h   th er e   is   cliq u th at  co n tain s   e x ac tly   ∆( G   ) +1   v er tices  [ 2 1 ] .   Oth e r   r esu lts   r elate d   to   th p r o b lem   o f   f in d in g   th ch r o m atic  n u m b er   o f   g iv en   g r ap h ,   as  w ell  as  f in d in g   lo wer   b o u n d s   f o r   th is   n u m b er ,   ar e   p r esen ted   in   [ 2 2 ] .   T h er a r m a n y   o th er   alg o r ith m s   ( an d   ap p r o ac h es)  f o r   f i n d in g   th ch r o m atic  n u m b e r s   o f   g r ap h s ,   wh ich   ar p r esen ted   in   d et ail  in   v ar io u s   s cien tific   p u b licatio n s   [ 2 3 ] [ 2 5 ]   I n   th is   p ap er ,   two   ap p r o x im at ( h eu r is tic)   alg o r ith m s   f o r   s o lv in g   th g r ap h   v er tex   co l o r in g   p r o b lem   will  b an aly ze d ,   r esp ec tiv el y     DSatu r   [ 2 6 ]   a n d   W elsh - Po well  [ 2 7 ] .   T h ese  alg o r ith m s   a r ap p r o x im ate   an d   d o   n o alwa y s   f in d   an   o p tim al   s o lu tio n   in   ter m s   o f   th n u m b er   o f   g e n er atio n s   o f   th ch r o m atic  class e s .   T h is   m ea n s   th at  th v er tices o f   g i v en   g r a p h   d iv i d in to   in d e p en d en t su b s e ts   o f   v er tices.  T h is   s tu d y   aim s   to   d ec id e   wh ich   o f   th two   alg o r ith m s   will  f in d   b etter   s o lu tio n s   f o r   g r ap h s   with   a   p r e d ef in ed   n u m b er   o f   v e r tices  an d   ed g es.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h is   s ec tio n   p r esen ts   im p lem en tatio n s   o f   th W elsh - Po well  an d   DSatu r   alg o r ith m s .   B o th   alg o r ith m s   ar ap p r o x im ate  an d   u s ed   to   s o lv th e   g r ap h   v e r tex   c o lo r in g   p r o b lem .   p ar o f   g lo b al   p ar am eter s   an d   ar r a y s   m u s t b p r e - d ec lar ed   f o r   b o th   alg o r ith m s .   T h e y   ar p r esen te d   in   Fig u r 1 .       01   var   02     CountOfVertices: Integer;   03     MinimalColorCount: Integer;   04     VectorOfColors:  array   of   TColor;   05     AdjacencyStucture:  array   of   array   of   Integer;   06     VertexList:  array   of   Integer; EdgeList:  array   of   Integer;     Fig u r 1 .   Pre - d ec lar ed   g lo b al  p ar am eter s   an d   a r r ay s       T h C o u n tOfVe r tices   p ar am eter   ( d ec lar ed   o n   lin 2 )   co n tai n s   th n u m b e r   o f   v er tices  in   th g r ap h   d ata  s tr u ctu r e.   T h Min ima lC o lo r C o u n t   p ar am eter   ( d ec lar e d   o n   lin 3 )   is   an   ad d itio n al  p ar am eter   u s ed   b y   th alg o r ith m s   in   th e   d ec is io n   p r o ce s s .   T h V ec to r OfC o lo r s   v ec to r   ( o f   ty p TC o lo r ) ,   d e clar ed   o n   lin 3 ,   is   u s ed   b y   alg o r ith m s   to   s to r th ar r ay   o f   ass o r ted   co lo r s .   E ac h   it em   in   th is   v ec to r   s to r es  co lo r   with   wh ich   th g iv en   v er tex   o f   t h g r ap h   d at s tr u ctu r is   co l o r ed .   E ac h   s tr u ctu r o f   th e   g r a p h   ty p is   r ep r esen ted   b y   a n   ad jace n cy   m atr ix   s tr u ctu r ( d ec lar ed   o n   lin 5 ) ,   v er te x   lis v ec to r ,   an d   a n   ed g lis v ec t o r   ( d ec lar e d   o n   lin e   6 ) .   E ac h   item   ( s ,   f)   o f   th e   A d ja ce n cy S tr u ctu r e   in d icate s   wh et h er   th e   v e r ti ce s   with   in d ices  s   ( s tar t)   an d   f   ( f in al )   ar ad jace n t o r   n o t.   T h Wels h P o w ellA lg o r ith m   p r o ce d u r e   im p lem en ts   th e   f i r s h eu r is tic  alg o r ith m   f o r   c o lo r in g   th e   v er tices  o f   a   g r a p h .   T h s o u r ce   co d e   o f   th is   p r o ce d u r e   i s   s h o wn   in   Fig u r 2 .   I u s es  ad d itio n al  ( lo ca l)   p ar am eter s   -   C o lo r C o u n t C o lo r ed V erti ce s C o u n t A cc ep tDec is io n I tera tio n ,   an d   V ertex .   T h I tera tio n   an d   V ertex   p ar am eter s   ar u s ed   f o r   iter atio n   v ar iab les  o f   th t wo   fo r   lo o p s   e x ec u ted   o n   li n es  9   an d   1 4 .   T h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A n   a n a lysi s   b etw ee n   th Wels h - P o w ell  a n d   D S a tu r   a lg o r ith ms fo r     ( R a d o s la va   K r a leva )   3869   C o lo r C o u n t   p ar am eter   s to r es  t h n u m b er   o f   o n e   o f   th e   co lo r s   u s ed   s o   f a r .   T h A cc e p tDec is io n   p ar am eter   ( o f   B o o lea n   t y p e)   s h o ws wh eth er   th g iv en   v er tex   ca n   b c o lo r e d   with   o n o f   th a v ailab le  co l o r s   o r   n o t.    T h p ar am eter   C o lo r ed V erti c esC o u n t   s to r es  th cu r r en n u m b er   o f   c o lo r e d   v er tices  in   th g r ap h .   I n   th W elsh Po well  alg o r ith m ,   t h p ar a m eter s   Min ima lC o lo r C o u n t C o lo r C o u n t C o lo r ed V erti ce s C o u n t   ar s et   to   0   ( lin es 3 - 5 ) .   Acc o r d in g ly ,   t h A cc ep tDec is io n   v ar iab le   is   s et  to   F a ls e   ( lin 6 ) .       01   procedure   WelshPowellAlgorithm;   02  begin   03 │   MinimalColorCount := 0;   04 │   var   ColorCount := 0;   05 │  var   ColoredVerticesCount := 0;   06 │  var   AcceptDecision := False;   07 │  repeat     08 │ │  ColorCount := ColorCount + 1;   09 │ │  for var   Iteration := 1  to   CountOfVertices  do   10 │ │  begin   11 │ │ │  if   (VectorOfColors[Iteration] = 0)   then   12 │ │ │  begin     13 │ │ │ │   AcceptDecision := True;   14 │ │ │ │  for var   Vertex := 1  to   CountOfVertices  do   15 │ │ │ │  begin     16 │ │ │ │ │  if   ((AdjacencyStucture[ Iteration][Vertex] > 0)  and   17 │ │ │ │ │       (VectorOfColors[Vertex] = ColorCount))  then   18 │ │ │ │ │  begin   19 │ │ │ │ │ │   AcceptDecision := False;   20 │ │ │ │ │ │  Break;   21 │ │ │ │ │  end ;   22 │ │ │ │  end ;   23 │ │ │ │  if   (AcceptDecision = True)   then   24 │ │ │  │  begin     25 │ │ │ │ │   VectorOfColors[Iteration] := ColorCount;   26 │ │ │ │ │  if   (MinimalColorCount < ColorCount)   then   27 │ │ │ │ │      MinimalColorCount := ColorCount;   28 │ │ │ │ │   ColoredVerticesCount := ColoredVerticesCount + 1;   29 │ │ │ │   end ;     30 │ │ │   end   31 │ │  end   32 │  until  (ColoredVerticesCount = CountOfVertices);   33  end ;     Fig u r 2 .   So u r ce   co d o f   th W elsh Po well Alg o r ith m   p r o ce d u r e       T h alg o r ith m   is   ex ec u ted   u n t il  all  v er tices  in   th g r ap h   ar e   co lo r ed   ( lin 3 2   -   th “u n til”  co n d itio n   f o r   th e n d   o f   th r e p ea lo o p ) .   At  th b e g in n in g   o f   ea ch   iter atio n   o f   t h r ep ea lo o p ,   n ew  co lo r   in d ex   ( n u m b e r )   is   s elec ted   ( lin e   8 ) .   At  th is   s tep   o f   th e   alg o r ith m ' s   ex ec u tio n ,   t r av er s al  o f   t h v er tices  o f   t h g r ap h   b eg in s   ( lin 9 ) .   I f   th c u r r e n tly   an aly ze d   v er tex   is   n o co l o r ed   ( s ee   lin 1 1 )   a n d   th at  v e r t ex   h as  n o   ad jace n v er tices  th at  ar co l o r ed   with   th at  co lo r ,   th en   t h cu r r en v e r tex   is   co lo r e d   with   th e   cu r r e n co lo r   ( lin 2 5 ) .   I f   am o n g   th ad jace n cy   v er tices   o f   th cu r r en v er tex   is   n o co lo r ed   with   th cu r r en co lo r ,   th en   th lo g ical   v ar iab le  A cc ep tDec is io n   will  h av th v alu Tr u e .   On l y   in   th is   ca s will  th cu r r en v e r tex   b co lo r ed   with   th e   cu r r e n co lo r .   T h s o u r ce   co d o f   lin 2 6   ch ec k s   wh et h er   th p ar a m eter   C o lo r C o u n t   is   g r ea ter   th an   th e   v alu o f   th p ar a m eter   Min ima lC o lo r C o u n t .   I f   th is   is   th ca s e,   th en   th v alu o f   th C o lo r C o u n t   p ar am eter   is   ass ig n ed   as  th v alu o f   th Min ima lC o lo r C o u nt   p ar am eter .   As  an o th er   v er te x   h as  b ee n   s u cc ess f u lly   co lo r ed ,   th is   is   r ec o r d ed   b y   u p d ati n g   t h v alu e   o f   t h C o lo r ed V erti ce s C o u n t   p ar am eter ,   wh ich   is   in cr em en ted   b y   1 .   T h co m p u tatio n al  co m p lex it y   o f   th is   alg o r ith m   is   q u ad r at ic  an d   d ep en d s   o n   th n u m b e r   o f   v er tices  o f   th g r ap h   ( th C o u n tOfVe r tices   p ar am eter ) .   s im ilar   im p lem e n tatio n   o f   th is   alg o r ith m   is   p r ese n ted   in   [ 2 0 ] .   T h DS a tu r A lg o r ith m   p r o ce d u r im p lem en ts   th s ec o n d   h eu r is tic  alg o r ith m   f o r   co lo r i n g   th v er tices  o f   g r ap h .   T h s o u r ce   co d o f   th is   p r o ce d u r is   s h o wn   in   Fig u r 3 .   I also   u s es  ad d itio n al  p ar am eter s     C o lo r C o u n t C o lo r ed V erti ce s C o u n t A cc ep tDec is io n ,   an d   V ertex .   T h V ertex   p ar am eter   s to r es  th n u m b e r   ( in d ex )   o f   th n ex v er tex   th a will  b co lo r ed .   T h C o lo r C o u n t   p ar am eter   s to r es  th n u m b er   o f   o n o f   th e   co lo r s   u s ed   s o   f ar .   T h p ar am eter   C o lo r ed V erti c esC o u n t   s to r es  th cu r r en n u m b er   o f   c o lo r e d   v er tices  in   th g r ap h .   I n   th DSatu r   alg o r ith m ,   th e   p ar am eter s   Min ima lC o lo r C o u n t V ertex C o lo r C o u n t ,   an d   C o l o r ed V erti ce s C o u n t   ar s et  to   0   ( lin e s   3 - 6 ) .   T h al g o r ith m   is   e x ec u ted   u n til  all  v er tices  in   th g r a p h   a r co l o r e d   ( lin 7   -   th wh ile   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 8 6 7 - 3875   3870   co n d itio n   f o r   th e   b eg in n in g   o f   th wh ile  lo o p ) .   At  th b eg i n n in g   o f   ea ch   iter atio n   o f   th e   wh ile  lo o p ,   th n ex in d ex   ( n u m b e r )   o f   th v er tex   i s   s elec ted   ( lin 9 ) .     T h F o u n d N ex tVe r tex   f u n ctio n   s elec ts   th n ex v er tex   to   b co lo r ed .   T h is   v er tex   m u s f u l f ill  o n o f   th f o llo win g   f o u r   cr iter ia  ( in   th o r d er   in   wh ic h   th ey   ar lis ted ) .   I m u s h av th h i g h est  v alu o f   th d e g r e e   o f   s atu r atio n   ch ar ac ter is tic.   I n   th ca s th at  th er is   m o r th an   o n v er te x   with   s u ch   v alu e,   s ec o n d   s elec tio n   cr iter io n   is   u s ed .   A cc o r d in g   to   it,  th v er tex   m u s h av th lar g est  r esid u al  d eg r ee   in   th e   g r ap h   in d u ce d   b y   th cu r r en o n a f ter   r em o v in g   t h co lo r ed   v er t ices.  I f   th er e   ar m o r v er tice s ,   th ir d   s ele ctio n   cr iter io n   is   u s ed .   Acc o r d in g   t o   it,  th at  v er tex   is   s elec ted ,   w h ich   ca n   b co lo r e d   with   co lo r   with   s m aller   n u m b er .   I n   th last   ca s e,   th v er tex   with   th s m allest   n u m b e r   is   s elec ted   am o n g   all  v er tices  h av in g   th s am v alu es  o f   th ab o v th r ee   cr ite r ia.   At  th is   s tep ,   th ch o s en   v e r tex   ( in d e x ed   b y   th V ertex   p a r am eter )   is   co lo r ed   with   th cu r r en c o lo r .   T h v alu o f   th C o lo r ed V erti ce s C o u n t   p ar am eter   is   in cr em en te d   b y   o n af ter   th e   s u cc ess f u l c o lo r in g   o f   th v er t ex   ( lin 1 3 ) .       01   procedure  DSaturAlgo rithm;   02   begin   03     MinimalColorCount := 0;   04     var   Vertex := 0;   05     var   ColorCount := 0;   06     var   ColoredVerticesCount := 0;   07     while not   (ColoredVerticesCount = CountOfVertices)   do   08     begin   09       Vertex := FoundNextVertex;   10       if   (Vertex > 0)   then   11       begin     12         VectorOfColors[Vertex] := ColorCount;   13         ColoredVerticesCount := ColoredVerticesCount + 1;   14         UpdateParameters();   15         UpdateColorCount(ColorCount);   16 │ │ │  if   (MinimalColorCount <  ColorCount)   then   17 │ │ │  MinimalColorCount := ColorCount;   18       end ;   19     end ;   20   end ;     Fig u r 3 .   So u r ce   co d o f   th DSatu r Alg o r ith m   p r o ce d u r e       T h Up d a teP a r a mete r s   p r o ce d u r u p d ates  th v alu es  o f   th e   d eg r ee   o f   s atu r atio n   an d   r esid u al  d eg r ee   p ar am eter s   ( lin 1 4 ) .   T h Up d a teC o lo r C o u n t   p r o ce d u r e,   w h ich   r ec eiv es  an   in p u p ar am eter     C o lo r C o u n t   ( p ass ed   b y   ad d r ess ) ,   in cr em e n ts   th n u m b er   o f   av aila b le  co lo r s   if   n ec ess ar y   ( lin 1 4 ) .   T h e   s o u r ce   co d o f   lin e   1 6   ch ec k s   wh eth er   t h p ar am e ter   C o lo r C o u n t   is   g r ea ter   th a n   th v alu e   o f   th p a r am eter   Mi n ima lC o lo r C o u n t I n   th is   ca s e,   th v alu o f   th C o lo r C o u n t   p ar am eter   is   ass ig n ed   as  th v alu o f   th Min ima lC o lo r C o u n t   p ar am eter .   T h e   co m p u tatio n al   co m p le x ity   o f   th is   alg o r ith m   is   also   q u ad r atic   an d   d e p en d s   o n   th n u m b er   o f   v er tices o f   th g r ap h   ( C o u n tOf V erti ce s   p ar am eter ) .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   T h r esu lts   o f   th ex p er im en ar s h o wn   an d   d is cu s s ed .   Fo r   th is   s tu d y ,   4 6   s p ar s g r a p h s ,   r esp ec tiv ely   with   8 0 0 ,   1 0 0 0 ,   1 2 0 0 ,   . . . ,   9 6 0 0 ,   an d   9 8 0 0   v er tices  wer cr ea ted .   E ac h   g r ap h   h as  d en s ity   o f   3 %.  B ased   o n   th is   ch ar ac ter is tic  o f   th g r ap h   ex ac tly   3 o f   am o n g   all  v er tices,  ar r an d o m ly   s elec ted .   T h ese  g r a p h s   ar e   p r esen ted   in   T ab le   1 .   Mo r e   i n f o r m atio n ,   w h ich   in cl u d es  t h r esu lts   o f   th e   ex ec u tio n   o f   th two   h e u r is tic   alg o r ith m s ,   in   ter m s   o f   th eir   ex ec u tio n   tim a n d   th e   q u alit y   o f   th e   g en e r ated   s o lu tio n s   i s   s h o wn   in   T ab le  2 .   T h ex p e r im en tal  co n d itio n s   ar e:  6 4 - b it  W in d o ws  1 1   a n d   h ar d war co n f ig u r a tio n Pro ce s s o r I n tel  ( R )   C o r e   ( T M)   i5 - 1 2 4 5 0 at  4 . 4 0   GHz ;   R AM : 1 6   GB ,   SS 1 0 0 0   GB .   I n   T ab le s   1   an d   2 ,   t h " Gra p h   I D co l u m n   s h o ws  th n u m b er   o f   th test   g r ap h .   T h " Gra p h   file   n a me co lu m n   s h o ws  th n am o f   th f ile  in   wh ich   th in f o r m atio n   f o r   th co r r esp o n d in g   t est  g r ap h   is   s to r ed .   T h " V ertex  co u n t "   co lu m n   s h o ws  th n u m b er   o f   v er tices  o f   g r ap h .   T h " Ma x   ed g c o u n t co l u m n   s h o ws   th 1 0 0 d en s ity   o f   g r ap h   i n   ter m s   o f   th n u m b er   o f   ed g es  th at  it  wo u ld   h av in   th ca s o f   th co m p leted   g r ap h .   T h " E d g c o u n t c o lu m n   s h o ws  th n u m b er   o f   e d g es  o f   th g r ap h .   T h " C o lo r co lu m n s   s h o th e   r eq u ir ed   n u m b er   o f   co l o r s   u s ed   in   th c o lo r in g   p r o ce s s .   Acc o r d in g l y ,   th " Time  ( ms) co lu m n s   s h o th e   ex ec u tio n   tim o f   ea ch   o f   th e   alg o r ith m s .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A n   a n a lysi s   b etw ee n   th Wels h - P o w ell  a n d   D S a tu r   a lg o r ith ms fo r     ( R a d o s la va   K r a leva )   3871   T ab le  1 .   T h s et  o f   g r ap h s   G r a p h   ID   G r a p h   f i l e   n a m e   V e r t e x   c o u n t   M a x   e d g e   c o u n t   Ed g e   c o u n t     G r a p h   ID   G r a p h   f i l e   n a m e   V e r t e x   c o u n t   M a x   e d g e   c o u n t   Ed g e   c o u n t   1   G _ 8 0 0 _ 9 5 8 8 . g f f   8 0 0   3 1 9   6 0 0   9   5 8 8     24   G _ 5 4 0 0 _ 4 3 7 3 2 0 . g f f   5   4 0 0   1 4   5 7 7   3 0 0   4 3 7   3 2 0   2   G _ 1 0 0 0 _ 1 4 9 8 6 . g f f   1   0 0 0   4 9 9   5 0 0   1 4   9 8 6     25   G _ 5 6 0 0 _ 4 7 0 3 1 6 . g f f   5   6 0 0   1 5   6 7 7   2 0 0   4 7 0   3 1 6   3   G _ 1 2 0 0 _ 2 1 5 8 2 . g f f   1   2 0 0   7 1 9   4 0 0   2 1   5 8 2     26   G _ 5 8 0 0 _ 5 0 4 5 1 4 . g f f   5   8 0 0   1 6   8 1 7   1 0 0   5 0 4   5 1 4   4   G _ 1 4 0 0 _ 2 9 3 8 0 . g f f   1   4 0 0   9 7 9   3 0 0   2 9   3 8 0     27   G _ 6 0 0 0 _ 5 3 9 9 1 0 . g f f   6   0 0 0   1 7   9 9 7   0 0 0   5 3 9   9 1 0   5   G _ 1 6 0 0 _ 3 8 3 7 6 . g f f   1   6 0 0   1   2 7 9   2 0 0   3 8   3 7 6     28   G _ 6 2 0 0 _ 5 7 6 5 0 8 . g f f   6   2 0 0   1 9   2 1 6   9 0 0   5 7 6   5 0 8   6   G _ 1 8 0 0 _ 4 8 5 7 4 . g f f   1   8 0 0   1   6 1 9   1 0 0   4 8   5 7 4     29   G _ 6 4 0 0 _ 6 1 4 3 0 4 . g f f   6   4 0 0   2 0   4 7 6   8 0 0   6 1 4   3 0 4   7   G _ 2 0 0 0 _ 5 9 9 7 0 . g f f   2   0 0 0   1   9 9 9   0 0 0   5 9   9 7 0     30   G _ 6 6 0 0 _ 6 5 3 3 0 2 . g f f   6   6 0 0   2 1   7 7 6   7 0 0   6 5 3   3 0 2   8   G _ 2 2 0 0 _ 7 2 5 6 8 . g f f   2   2 0 0   2   4 1 8   9 0 0   7 2   5 6 8     31   G _ 6 8 0 0 _ 6 9 3 4 9 8 . g f f   6   8 0 0   2 3   1 1 6   6 0 0   6 9 3   4 9 8   9   G _ 2 4 0 0 _ 8 6 3 6 4 . g f f   2   4 0 0   2   8 7 8   8 0 0   8 6   3 6 4     32   G _ 7 0 0 0 _ 7 3 4 8 9 6 . g f f   7   0 0 0   2 4   4 9 6   5 0 0   7 3 4   8 9 6   10   G _ 2 6 0 0 _ 1 0 1 3 6 2 . g f f   2   6 0 0   3   3 7 8   7 0 0   1 0 1   3 6 2     33   G _ 7 2 0 0 _ 7 7 7 4 9 2 . g f f   7   2 0 0   2 5   9 1 6   4 0 0   7 7 7   4 9 2   11   G _ 2 8 0 0 _ 1 1 7 5 5 8 . g f f   2   8 0 0   3   9 1 8   6 0 0   1 1 7   5 5 8     34   G _ 7 4 0 0 _ 8 2 1 2 9 0 . g f f   7   4 0 0   2 7   3 7 6   3 0 0   8 2 1   2 9 0   12   G _ 3 0 0 0 _ 1 3 4 9 5 6 . g f f   3   0 0 0   4   4 9 8   5 0 0   1 3 4   9 5 6     35   G _ 7 6 0 0 _ 8 6 6 2 8 6 . g f f   7   6 0 0   2 8   8 7 6   2 0 0   8 6 6   2 8 6   13   G _ 3 2 0 0 _ 1 5 3 5 5 2 . g f f   3   2 0 0   5   1 1 8   4 0 0   1 5 3   5 5 2     36   G _ 7 8 0 0 _ 9 1 2 4 8 4 . g f f   7   8 0 0   3 0   4 1 6   1 0 0   9 1 2   4 8 4   14   G _ 3 4 0 0 _ 1 7 3 3 5 0 . g f f   3   4 0 0   5   7 7 8   3 0 0   1 7 3   3 5 0     37   G _ 8 0 0 0 _ 9 5 9 8 8 0 . g f f   8   0 0 0   3 1   9 9 6   0 0 0   9 5 9   8 8 0   15   G _ 3 6 0 0 _ 1 9 4 3 4 6 . g f f   3   6 0 0   6   4 7 8   2 0 0   1 9 4   3 4 6     38   G _ 8 2 0 0 _ 1 0 0 8 4 7 8 . g f f   8   2 0 0   3 3   6 1 5   9 0 0   1   0 0 8   4 7 8   16   G _ 3 8 0 0 _ 2 1 6 5 4 4 . g f f   3   8 0 0   7   2 1 8   1 0 0   2 1 6   5 4 4     39   G _ 8 4 0 0 _ 1 0 5 8 2 7 4 . g f f   8   4 0 0   3 5   2 7 5   8 0 0   1   0 5 8   2 7 4   17   G _ 4 0 0 0 _ 2 3 9 9 4 0 . g f f   4   0 0 0   7   9 9 8   0 0 0   2 3 9   9 4 0     40   G _ 8 6 0 0 _ 1 1 0 9 2 7 2 . g f f   8   6 0 0   3 6   9 7 5   7 0 0   1   1 0 9   2 7 2   18   G _ 4 2 0 0 _ 2 6 4 5 3 8 . g f f   4   2 0 0   8   8 1 7   9 0 0   2 6 4   5 3 8     41   G _ 8 8 0 0 _ 1 1 6 1 4 6 8 . g f f   8   8 0 0   3 8   7 1 5   6 0 0   1   1 6 1   4 6 8   19   G _ 4 4 0 0 _ 2 9 0 3 3 4 . g f f   4   4 0 0   9   6 7 7   8 0 0   2 9 0   3 3 4     42   G _ 9 0 0 0 _ 1 2 1 4 8 6 6 . g f f   9   0 0 0   4 0   4 9 5   5 0 0   1   2 1 4   8 6 6   20   G _ 4 6 0 0 _ 3 1 7 3 3 2 . g f f   4   6 0 0   1 0   5 7 7   7 0 0   3 1 7   3 3 2     43   G _ 9 2 0 0 _ 1 2 6 9 4 6 2 . g f f   9   2 0 0   4 2   3 1 5   4 0 0   1   2 6 9   4 6 2   21   G _ 4 8 0 0 _ 3 4 5 5 2 8 . g f f   4   8 0 0   1 1   5 1 7   6 0 0   3 4 5   5 2 8     44   G _ 9 4 0 0 _ 1 3 2 5 2 6 0 . g f f   9   4 0 0   4 4   1 7 5   3 0 0   1   3 2 5   2 6 0   22   G _ 5 0 0 0 _ 3 7 4 9 2 6 . g f f   5   0 0 0   1 2   4 9 7   5 0 0   3 7 4   9 2 6     45   G _ 9 6 0 0 _ 1 3 8 2 2 5 6 . g f f   9   6 0 0   4 6   0 7 5   2 0 0   1   3 8 2   2 5 6   23   G _ 5 2 0 0 _ 4 0 5 5 2 2 . g f f   5   2 0 0   1 3   5 1 7   4 0 0   4 0 5   5 2 2     46   G _ 9 8 0 0 _ 1 4 4 0 4 5 4 . g f f   9   8 0 0   4 8   0 1 5   1 0 0   1   4 4 0   4 5 4       T ab le  2 .   R esu lts   o f   th h e u r is tic  alg o r ith m s   f o r   all  g r a p h s   G r a p h   V e r t e x   Ed g e   W e l s h - P o w e l l   D S a t u r     G r a p h   V e r t e x   Ed g e   W e l s h - P o w e l l   D S a t u r   ID   c o u n t   c o u n t   C o l o r s   Ti me   ( ms)   C o l o r s   Ti me   ( ms)     ID   c o u n t   c o u n t   C o l o r s   Ti me   ( ms)   C o l o r s   Ti me   ( ms)   1   8 0 0   5 8 8   10   31   9   2 5 0     24   5   4 0 0   4 3 7   3 2 0   32   1 3 6 0   32   1 6   1 7 2   2   1   0 0 0   1 4   9 8 6   12   32   11   3 7 5     25   5   6 0 0   4 7 0   3 1 6   32   1 5 3 1   34   1 7   7 8 1   3   1   2 0 0   2 1   5 8 2   13   47   12   5 6 3     26   5   8 0 0   5 0 4   5 1 4   33   1 6 7 2   34   1 9   3 9 0   4   1   4 0 0   2 9   3 8 0   14   79   12   7 6 5     27   6   0 0 0   5 3 9   9 1 0   35   1 8 2 8   35   2 1   1 5 6   5   6 0 0   3 8   3 7 6   15   93   13   1   0 7 8     28   6   2 0 0   5 7 6   5 0 8   35   1 9 6 9   35   2 3   2 5 0   6   1   8 0 0   4 8   5 7 4   16   1 2 5   14   1   3 7 5     29   6   4 0 0   6 1 4   3 0 4   36   2 1 8 7   36   2 5   5 1 5   7   2   0 0 0   5 9   9 7 0   16   1 4 1   16   1   6 7 2     30   6   6 0 0   6 5 3   3 0 2   37   2 3 4 4   37   2 7   3 1 2   8   2   2 0 0   7 2   5 6 8   18   1 7 2   17   2   0 7 8     31   6   8 0 0   6 9 3   4 9 8   38   2 5 6 2   38   2 9   2 5 0   9   2   4 0 0   8 6   3 6 4   19   2 0 3   18   2   6 4 1     32   7   0 0 0   7 3 4   8 9 6   39   2 7 1 9   38   3 1   8 7 5   10   2   6 0 0   1 0 1   3 6 2   20   2 6 6   18   2   9 3 7     33   7   2 0 0   7 7 7   4 9 2   40   2 8 5 9   39   3 5   2 1 9   11   2   8 0 0   1 1 7   5 5 8   21   2 9 7   20   3   5 3 1     34   7   4 0 0   8 2 1   2 9 0   40   3 1 4 0   39   3 6   9 5 3   12   3   0 0 0   1 3 4   9 5 6   21   3 6 0   21   0 0 0     35   7   6 0 0   8 6 6   2 8 6   40   3 3 1 2   41   4 0   8 2 8   13   3   2 0 0   1 5 3   5 5 2   23   4 0 6   22   4   7 9 7     36   7   8 0 0   9 1 2   4 8 4   41   3 5 7 8   42   4 2   5 4 7   14   3   4 0 0   1 7 3   3 5 0   23   4 6 8   22   5   4 0 6     37   8   0 0 0   9 5 9   8 8 0   42   3 7 6 5   43   4 5   8 4 4   15   3   6 0 0   1 9 4   3 4 6   25   5 1 6   24   6   1 8 7     38   8   2 0 0   1   0 0 8   4 7 8   43   3 9 3 7   44   4 8   3 1 2   16   3   8 0 0   2 1 6   5 4 4   26   5 9 4   24   7   1 5 6     39   8   4 0 0   1   0 5 8   2 7 4   43   4 3 5 9   44   5 1   2 5 0   17   4   0 0 0   2 3 9   9 4 0   26   6 4 0   25   8   1 2 5     40   8   6 0 0   1   1 0 9   2 7 2   45   4 6 0 9   45   5 4   3 1 3   18   4   2 0 0   2 6 4   5 3 8   27   7 5 0   27   9   0 3 2     41   8   8 0 0   1   1 6 1   4 6 8   44   4 9 8 5   45   5 8   9 6 9   19   4   4 0 0   2 9 0   3 3 4   28   8 1 3   27   1 0   0 0 0     42   9   0 0 0   1   2 1 4   8 6 6   47   5 1 8 8   46   6 2   3 2 8   20   4   6 0 0   3 1 7   3 3 2   29   9 2 2   28   1 1   0 3 1     43   9   2 0 0   1   2 6 9   4 6 2   47   5 5 1 6   47   6 6   1 5 7   21   4   8 0 0   3 4 5   5 2 8   30   1 0 0 0   30   1 2   2 6 5     44   9   4 0 0   1   3 2 5   2 6 0   48   6 0 9 4   47   6 9   9 3 8   22   5   0 0 0   3 7 4   9 2 6   30   1 1 7 2   30   1 3   5 7 8     45   9   6 0 0   1   3 8 2   2 5 6   48   6 1 2 5   48   7 6   6 1 0   23   5   2 0 0   4 0 5   5 2 2   32   1 2 8 1   31   1 5   0 6 3     46   9   8 0 0   1   4 4 0   4 5 4   49   6 5 4 7   50   7 9   1 7 2       T ab le  2   a n d   th e   ch ar ts   in   Fig u r e s   4 ,   5 ,   an d   6   s h o th r esu lts   o f   th two   h eu r is tic  alg o r ith m s   f o r   th e   g r ap h s   p r esen ted   in   T a b le  1 .   T h r esu lts   in   th co lu m n s   " C o lo r an d   " Time  ( ms) ( f o r   b o th   W elsh - Po well  an d   DSatu r   alg o r ith m s )   s h o t h n u m b er   o f   co l o r s   n ee d ed   ( m o r p r ec is ely ,   th n u m b er   o f   ch r o m atic  class es)  to   co lo r   th co r r esp o n d in g   g r ap h ,   as  well  as  th tim to   f in d   an   ac ce p tab le  s o lu tio n .   T h r esu lts   s h o th at  in   th e   f ir s h alf   o f   th e   s et  o f   g r a p h s   ( 1     2 3 )   in   o n l y   f iv e   o u o f   a   to tal  o f   2 3   ca s es  ( f o r   g r ap h s   7 ,   1 2 ,   1 8 ,   2 1 ,   a n d   2 2 )   th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   t h s am s o lu tio n s   as th e   DSatu r   alg o r ith m .   T ab le  2   an d   th ch ar ts   in   Fig u r e s   4   an d   5   s h o th at  f o r   th co m p lete  s et  o f   g r ap h s   in   o n l y   1 4   ca s es,   b o th   alg o r ith m s   f o u n d   id en tic al  s o lu tio n s .   Ho wev er ,   th e   W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   b e tter   s o lu tio n s   in   2 3   ca s es.  I n   co m p ar is o n ,   t h DSatu r   alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   o n l y   n in ca s es,  b u f o r   g r ap h s   with   a   lar g er   n u m b er   o f   v er tices a n d   ed g es ( in   th s ec o n d   h al f   o f   t h g r ap h   s et) .     Fo r   all  o th er   ca s es  ( f o r   t h is   s et  o f   g r ap h s ) ,   b o th   alg o r ith m s   f o u n d   id en tical  s o lu tio n s .   I n   th s ec o n d   h alf   o f   th e   s et  o f   g r ap h s   ( 2 4     4 6 )   th is   tr e n d   ch an g es.  Fo r   t h ese  g r ap h s ,   in   o n ly   f iv o f   th ca s es  ( g r a p h s   3 2 ,   3 3 ,   3 4 ,   4 2 ,   an d   4 4 )   th DSatu r   alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o l u tio n s   th an   th W elsh - Po well   alg o r ith m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 8 6 7 - 3875   3872       Fig u r 4 .   B est s o lu tio n s   f o u n d   b y   b o th   alg o r ith m s           Fig u r 5 .   Dif f e r en ce   in   co lo r s   b etwe en   th DSatu r   alg o r ith m   an d   th W elsh - Po well  alg o r ith m           Fig u r 6 .   C o m p a r is o n   o f   th e x ec u tio n   tim es o f   b o th   alg o r it h m s       I n   co n tr ast,  th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   n in o th e r   ca s es ( f o r   g r a p h s   2 5 ,   2 6 ,   3 5 ,   3 6 ,   3 7 ,   3 8 ,   3 9 ,   4 1 ,   a n d   4 6 ) .   I n   th r em ain in g   n in e   ca s es  f r o m   th s ec o n d   h alf   o f   th e   s et  o f   g r ap h s ,   b o th   alg o r ith m s   f o u n d   i d en tical  s o lu tio n s   ( f o r   g r ap h s   2 4 ,   2 7 ,   2 8 ,   2 9 ,   3 0 ,   3 1 ,   4 0 ,   4 3 ,   a n d   4 5 ) .   Fro m   th e   ch ar t   in   Fig u r 5 ,   wh e n   th n u m b e r   o f   v er tices  in   th g r a p h   in c r ea s es,  r esp ec tiv ely ,   wh en   th n u m b er   o f   e d g es  in   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A n   a n a lysi s   b etw ee n   th Wels h - P o w ell  a n d   D S a tu r   a lg o r ith ms fo r     ( R a d o s la va   K r a leva )   3873   g r ap h   in cr ea s es,  s o   d o   th tim es  wh en   th W el s h - Po well  al g o r ith m   f in d s   b etter   s o lu ti o n s .   T h is   tr en d   ca n   b e   s ee n   f r o m   th c h ar i n   Fig u r e   5 ,   w h ich   s h o ws  th e   d if f er en ce   in   s o lu tio n s   f o u n d   ( as  th e   n ee d ed   n u m b er   o f   co lo r s )   b etwe en   b o th   DSatu r   an d   W elsh - Po well  alg o r ith m s .   Po s itiv v alu es  s h o b etter   s o lu tio n s   f o u n d   b y   th W elsh - Po well  alg o r ith m .   So ,   n eg ativ v alu es sh o b ett er   s o lu tio n s   f o u n d   b y   th DSat u r   alg o r ith m .   T h ch ar in   Fig u r 6   s h o ws   th ef f ec o f   i n cr ea s in g   th s ize  o f   th g r ap h s   ( i.e . ,   in cr e asin g   th e   n u m b er   o f   v er tices  an d   t h n u m b er   o f   ed g es)   o n   t h ex ec u ti o n   tim o f   b o t h   alg o r ith m s .   T h ex ec u tio n   tim o f   th DSatu r   alg o r ith m   is   g r ea t er   th an   th e   ex ec u tio n   tim e   o f   th W elsh - Po well  alg o r ith m ,   r ea ch in g   u p   t o   a   m in u te  f o r   g r a p h s   with   lar g er   n u m b er   o f   v e r tices.  Fo r   e x am p le,   f o r   g r ap h   4 6 ,   th ex ec u tio n   tim o f   th e   DSatu r   alg o r ith m   is   7 9   s ec o n d s ,   an d   th e x ec u tio n   tim o f   th W elsh - Po well  alg o r ith m   is   o n ly   6 . 5   s ec o n d s .   T h d if f er e n ce   b etwe en   th ese   v alu es  is   ap p r o x im ately   1 2   t im es.  Fo r   g r ap h s   with   f ewe r   v er tices  an d   ed g es  ( f r o m   th f ir s h alf   o f   th g r a p h   s et) ,   th ex ec u tio n   tim es  o f   b o th   alg o r ith m s   ar s m aller ,   b u th d if f er e n ce   is   ag ain   m an y   tim es lar g er   f o r   th DSatu r   alg o r ith m .       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   r esear ch ,   an   an al y s is   b etwe en   two   alg o r ith m s   W elsh - Po well  an d   DSatu r ,   u s ed   f o r   co lo r in g   s p ar s g r ap h s ,   was  p r esen ted .   So m ea r lier   w o r k   in   t h f ield   o f   g r a p h   t h eo r y ,   r elate d   to   s o l v in g   t h is   p r o b lem ,   was  also   d is cu s s ed .   T wo   ap p r o x im ate  alg o r ith m s   -   th W elsh - Po well  alg o r ith m   an d   th e   DSatu r   alg o r ith m ,   wer im p lem en ted   an d   an aly ze d .   T h e   g lo b al   d ec lar atio n s   o f   d if f er en p ar am eter s   u s ed   b y   b o th   alg o r ith m s   ( v ar iab les  an d   ar r ay s )   wer s h o wn .   T h s o u r ce   co d o f   th ap p r o x im ate  alg o r ith m s   was  p r esen ted   an d   an aly ze d .   Du e   to   th e   m u ltit ask in g   wo r k   o f   th o p er atin g   s y s tem ,   th r u n   tim o f   b o th   alg o r ith m s   was  r e - ca lcu lated   as th av er ag e   o f   f iv s tar ts   f o r   ea ch   o f   th 4 6   a n a ly ze d   g r a p h s .   T h r esu lts   s h o th at  in   th f ir s h alf   o f   th s et  o f   g r a p h s   ( 1 2 3 )   in   o n ly   f iv o u o f   to tal   o f   2 3   ca s es,  th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   th e   s am s o lu tio n s   as  th DSatu r   alg o r ith m .   Fo r   all  o t h er   ca s es,  b o th   alg o r ith m s   f o u n d   id en tical  s o lu tio n s .   T h is   tr en d   ch an g e d   f o r   th s ec o n d   h al f   o f   th g r ap h s   s et     ( 2 4 4 6 ) .   I n   o n l y   f i v ca s es  o f   th g r a p h s   s tu d ied ,   th DSatu r   alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   th an   t h W elsh - Po well  alg o r ith m .   I n   c o n tr as t,  th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   n in o th er   ca s es.   B o th   alg o r ith m s   f o u n d   id en ti ca s o lu tio n s   in   th r em ain in g   n in e   ca s es  f r o m   th e   s ec o n d   h alf   o f   th g r ap h s   s et.   I n   s u m m ar y ,   b o t h   alg o r ith m s   f o u n d   i d e n tical  s o lu tio n s   f o r   th co m p lete  s et  o f   g r a p h s   in   o n ly     1 4   ca s es.  Ho wev er ,   th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   2 3   o th e r   ca s es.  I n   co m p ar is o n ,   th e   DSatu r   alg o r ith m   f o u n d   b ette r   s o lu tio n s   in   o n ly   n in ca s es,  b u f o r   g r ap h s   with   lar g er   n u m b er   o f   v e r tices  an d   e d g es.  W h en   th n u m b e r   o f   v er tices  ( r esp ec tiv ely ,   t h n u m b er   o f   e d g es)  i n   th e   g r ap h   i n cr ea s es,  th e   W elsh - Po well  a lg o r ith m   s tar ts   to   f in d   b etter   s o lu tio n s   m o r o f ten   th an   th DSatu r   alg o r ith m .   Ab o u th q u ality   o f   th s o lu tio n s   g en er a t ed   ( b y   b o th   alg o r ith m s ) ,   th W elsh - Po well  alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   5 0 o f   th ca s es  ( 2 3   in   to tal) .   So ,   th DSatu r   alg o r ith m   f o u n d   b etter   s o lu tio n s   in   o n ly   1 9 . 6 o f   ca s es  ( 9   in   to tal) .   I n   th r em ai n in g   3 0 . 4 %   o f   ca s es,  b o th   alg o r ith m s   f o u n d   id en ti ca s o lu tio n s .   T h r es u lts   s h o th ef f ec o f   in c r ea s in g   t h s ize  o f   th g r ap h s   o n   th e   ex ec u tio n   tim e   o f   b o th   al g o r ith m s .   T h e   ex e cu tio n   tim e   o f   th e   DSatu r   alg o r ith m   is   g r ea ter   th an   th e   ex ec u ti o n   tim e   o f   th e   W elsh - Po well  alg o r ith m ,   r e ac h in g   u p   to   m i n u te  f o r   g r ap h s   with   la r g er   n u m b er   o f   v er tices.  Fo r   g r ap h s   wit h   f ewe r   v e r tices  an d   e d g es  ( f r o m   th f i r s h alf   o f   th g r ap h   s et) ,   th ex ec u tio n   tim es  o f   b o th   alg o r ith m s   ar s h o r ter ,   b u th d if f er en ce   is   ag ain   m an y   tim es  lar g er   f o r   th DSatu r   alg o r ith m .   T h s tu d y   ca n   b c o n tin u ed   b y   p er f o r m in g   c o m p ar at iv an aly s is   o f   th e   p er f o r m an ce   o f   b o th   al g o r ith m s   if   th an al y ze d   g r ap h s   ar r ep r esen ted   b y   o th er   d ata  s tr u ctu r es,  s u ch   as   ad jace n cy   lis ts .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was c o n d u cte d   with o u t f in an cial  s u p p o r f r o m   ex ter n al  s o u r ce s .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .     Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   R ad o s lav Kr alev a                               Velin   Kr alev                               T o m Katsar s k i                                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   4 Au g u s t   20 25 :   3 8 6 7 - 3875   3874   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar a v aila b le  f r o m   th e   co r r esp o n d in g   a u th o r ,   R K,   u p o n   r ea s o n ab le  r eq u est.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   J.  H u a n g ,   X .   G e n g ,   S .   L i ,   a n d   Z.   Z h o u ,   O n   sp e c t r a l   e x t r e m a   o f   g r a p h s   w i t h   g i v e n   o r d e r   a n d   d i s so c i a t i o n   n u mb e r ,   D i scr e t e   Ap p l i e d   M a t h e m a t i c s ,   v o l .   3 4 2 ,   p p .   3 6 8 3 8 0 ,   Ja n .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d a m. 2 0 2 3 . 1 0 . 0 0 1 .   [ 2 ]   X .   Z h a n g ,   S .   Z h a n g ,   C .   Y e ,   a n d   B .   Y a o ,   G r a p h i c   l a t t i c e m a d e   b y   g r a p h   f e l i c i t o u s - t y p e   l a b e l i n g a n d   c o l o r i n g s   o f   t o p o l o g i c a l   c o d i n g ,   D i scr e t e   A p p l i e d   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   3 3 6 ,   p p .   3 7 4 6 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d a m. 2 0 2 3 . 0 3 . 0 2 3 .   [ 3 ]   A .   P u n i t h a   a n d   G .   Ja y a r a ma n ,   C o m p u t a t i o n   o f   t o t a l   c h r o m a t i c   n u mb e r   f o r   c e r t a i n   c o n v e x   p o l y t o p e   g r a p h s ,   J o u rn a l   o f   A p p l i e d   Ma t h e m a t i c a n d   I n f o rm a t i c s ,   v o l .   4 2 ,   n o .   3 ,   p p .   5 6 7 5 8 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 4 3 1 7 / j a mi . 2 0 2 4 . 5 6 7 .   [ 4 ]   S .   S l a mi n ,   N .   O .   A d i w i j a y a ,   M .   A .   H a sa n ,   D .   D a f i k ,   a n d   K .   W i j a y a ,   L o c a l   s u p e r   a n t i ma g i c   t o t a l   l a b e l i n g   f o r   v e r t e x   c o l o r i n g   o g r a p h s ,   S y m m e t ry ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 1 ,   p .   1 8 4 3 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s y m1 2 1 1 1 8 4 3 .   [ 5 ]   Z.   C a o ,   Q .   Zh a n g ,   J.  G u a n g ,   S .   W u ,   Z.   H u ,   a n d   J.   Li u ,   S e m a n t i c T o p o L o o p :   S e ma n t i c   l o o p   c l o su r e   w i t h   3 D   t o p o l o g i c a l   g r a p h   b a s e d   o n   q u a d r i c - l e v e l   o b j e c t   m a p ,   I EEE  R o b o t i c s   a n d   A u t o m a t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   9 ,   n o .   5 ,   p p .   4 2 5 7 4 2 6 4 ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L R A . 2 0 2 4 . 3 3 7 4 1 6 9 .   [ 6 ]   M .   G a n   a n d   C .   Ta n ,   M i n i n g   m u l t i p l e   se q u e n t i a l   p a t t e r n s   t h r o u g h   mu l t i - g r a p h   r e p r e se n t a t i o n   f o r   n e x t   p o i n t - of - i n t e r e st   r e c o m me n d a t i o n ,   Wo r l d   W i d e   We b ,   v o l .   2 6 ,   n o .   4 ,   p p .   1 3 4 5 1 3 7 0 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 8 0 - 022 - 0 1 0 9 4 - 3.   [ 7 ]   K .   D .   R a n g a sw a my   a n d   M .   G u r u sa my ,   A p p l i c a t i o n   o f   g r a p h   t h e o r y   c o n c e p t i n   c o m p u t e r   n e t w o r k s   a n d   i t s   su i t a b i l i t y   f o r   t h e   r e so u r c e   p r o v i s i o n i n g   i ssu e s i n   c l o u d   c o m p u t i n g - A   r e v i e w ,   J o u rn a l   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 6 3 1 7 2 ,   F e b .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 8 4 4 / j c ss p . 2 0 1 8 . 1 6 3 . 1 7 2 .   [ 8 ]   M .   Th e u n i a n d   M .   R o e l o f f z e n ,   Ex p e r i me n t a l   a n a l y s i s o f   a l g o r i t h ms  f o r   t h e   d y n a mi c   g r a p h   c o l o r i n g   p r o b l e m,   J o u rn a l   o f   G r a p h   Al g o r i t h m a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   1 ,   p p .   3 1 3 3 4 9 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 7 1 5 5 / j g a a . v 2 8 i 1 . 2 9 5 6 .   [ 9 ]   C .   K o n r a d   a n d   V .   Za mara e v ,   D i s t r i b u t e d   m i n i m u m   v e r t e x   c o l o r i n g   a n d   ma x i m u m   i n d e p e n d e n t   se t   i n   c h o r d a l   g r a p h s,   T h e o re t i c a l   C o m p u t e r   S c i e n c e ,   v o l .   9 2 2 ,   p p .   4 8 6 5 0 2 ,   J u n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t c s . 2 0 2 2 . 0 4 . 0 4 7 .   [ 1 0 ]   H .   La k h l e f ,   M .   R a y n a l ,   a n d   F .   T a i a n i ,   V e r t e x   c o l o r i n g   w i t h   c o mm u n i c a t i o n   c o n st r a i n t i n   sy n c h r o n o u b r o a d c a st   n e t w o r k s ,   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   P a r a l l e l   a n d   D i st r i b u t e d   S y st e m s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   7 ,   p p .   1 6 7 2 1 6 8 6 ,   Ju l .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TPD S . 2 0 1 8 . 2 8 8 9 6 8 8 .   [ 1 1 ]   C .   F e g h a l i   a n d   J.   F i a l a ,   R e c o n f i g u r a t i o n   g r a p h   f o r   v e r t e x   c o l o u r i n g o f   w e a k l y   c h o r d a l   g r a p h s ,   D i scr e t e   M a t h e m a t i c s ,   v o l .   3 4 3 ,   n o .   3 ,   p .   1 1 1 7 3 3 ,   M a r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i s c . 2 0 1 9 . 1 1 1 7 3 3 .   [ 1 2 ]   B .   Li d i c k ý ,   K .   M e ss e r s c h m i d t ,   a n d   R .   Š k r e k o v s k i ,   F a c i a l   u n i q u e - ma x i mu m   c o l o r i n g s   o f   p l a n e   g r a p h s   w i t h   r e st r i c t i o n   o n   b i g   v e r t i c e s,”   D i s c ret e   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   3 4 2 ,   n o .   9 ,   p p .   2 6 1 2 2 6 1 7 ,   S e p .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i sc. 2 0 1 9 . 0 5 . 0 2 9 .   [ 1 3 ]   T.   K a r t h i c k ,   F .   M a f f r a y ,   a n d   L.   P a st o r ,   P o l y n o mi a l   c a s e f o r   t h e   v e r t e x   c o l o r i n g   p r o b l e m ,   Al g o ri t h m i c a ,   v o l .   8 1 ,   n o .   3 ,   p p .   1 0 5 3 1 0 7 4 ,   M a r .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 4 5 3 - 0 1 8 - 0 4 5 7 - y.   [ 1 4 ]   K .   A d a r i c h e v a   e t   a l . ,   H a m i l t o n   p a t h i n   d o mi n a t i n g   g r a p h o f   t r e e s   a n d   c y c l e s ,   G ra p h a n d   C o m b i n a t o r i c s ,   v o l .   3 8 ,   n o .   6 ,   p .   1 7 4 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 3 7 3 - 0 2 2 - 0 2 5 7 9 - 8.   [ 1 5 ]   M .   Za k e r ,   A   n e w   v e r t e x   c o l o r i n g   h e u r i st i c   a n d   c o r r e s p o n d i n g   c h r o ma t i c   n u m b e r ,   Al g o ri t h m i c a ,   v o l .   8 2 ,   n o .   9 ,   p p .   2 3 9 5 2 4 1 4 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 4 5 3 - 020 - 0 0 6 8 9 - 4.   [ 1 6 ]   D .   G o y a l   a n d   R .   Ja i sw a l ,   T i g h t   F P a p p r o x i m a t i o n   f o r   c o n s t r a i n e d   k - c e n t e r   a n d   k - su p p l i e r ,   T h e o ret i c a l   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l .   9 4 0 ,   p p .   1 9 0 2 0 8 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . t c s. 2 0 2 2 . 1 1 . 0 0 1 .   [ 1 7 ]   C .   Y a n g ,   B .   Y a o ,   a n d   Z.   Y i n ,   A   n e w   v e r t e x   d i s t i n g u i sh i n g   t o t a l   c o l o r i n g   o f   t r e e s ,   AI M S   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   6 ,   n o .   9 ,   p p .   9 4 6 8 9 4 7 5 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 9 3 4 / m a t h . 2 0 2 1 5 5 0 .   [ 1 8 ]   K .   S .   Ly n g si e   a n d   L .   Z h o n g ,   V e r t e x   c o l o u r i n g   e d g e   w e i g h t i n g s :   a   l o g a r i t h mi c   u p p e r   b o u n d   o n   w e i g h t - c h o o sa b i l i t y ,   Th El e c t r o n i c   J o u r n a l   o f   C o m b i n a t o ri c s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   2 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 7 2 3 6 / 6 8 7 8 .   [ 1 9 ]   V .   K r a l e v   a n d   R .   K r a l e v a ,   A n   a n a l y s i b e t w e e n   d i f f e r e n t   a l g o r i t h ms  f o r   t h e   g r a p h   v e r t e x   c o l o r i n g   p r o b l e m,”   I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   El e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e E n g i n e e r i n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 3 ,   n o .   3 ,   p p .   2 9 7 2 2 9 8 0 ,   J u n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 3 . p p 2 9 7 2 - 2 9 8 0 .   [ 2 0 ]   S .   G h o s a l   a n d   S .   C .   G h o s h ,   E x p e c t e d   p o l y n o mi a l - t i m e   r a n d o mi z e d   a l g o r i t h f o r   g r a p h   c o l o r i n g   p r o b l e m,”   D i scre t e   A p p l i e d   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   3 5 4 ,   p p .   1 0 8 1 2 1 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d a m. 2 0 2 3 . 0 8 . 0 0 1 .   [ 2 1 ]   S .   W a n g ,   R .   H a n ,   a n d   X .   W a n g ,   A   c o l o r i n g - b a s e d   p a c k e t   l o ss   r a t e   mea s u r e me n t   sc h e m e   o n   n e t w o r k   n o d e s,   El e c t r o n i c s ,   v o l .   1 3 ,   n o .   2 3 ,   p .   4 6 9 2 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e l e c t r o n i c s 1 3 2 3 4 6 9 2 .   [ 2 2 ]   S .   C a m b i e ,   B o u n d a n d   m o n o t o n i c i t y   o f   c r i t i c a l   se t   p a r a me t e r s o f   c o l o u r i n g s ,   D i s c re t e   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   3 4 7 ,   n o .   7 ,   p .   1 1 4 0 4 1 ,   Ju l .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . d i sc. 2 0 2 4 . 1 1 4 0 4 1 .   [ 2 3 ]   Z.   H u a n p i n g ,   X .   D a n g q i n ,   a n d   S .   H u o j i e ,   S t r o n g   v e r t e x - d i st i n g u i s h i n g   t o t a l   c o l o r i n g   a l g o r i t h f o r   c o m p l e t e   g r a p h b a se d   o n   e q u i t a b l e   c o l o r i n g ,   J o u r n a l   o f   E n g i n e e ri n g   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   Re v i e w ,   v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 2 6 1 3 2 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 2 5 1 0 3 / j e s t r . 1 3 1 . 1 7 .   [ 2 4 ]   J.  H e ,   Y .   Z h a n g ,   a n d   S .   L i n ,   A   q u a n t u a l g o r i t h f o r   d e c i d i n g   g r a p h   2 - c o l o r i n g   p r o b l e i n   e mb e d d e d   s y st e ms,”   C o m p u t e r - Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         A n   a n a lysi s   b etw ee n   th Wels h - P o w ell  a n d   D S a tu r   a lg o r ith ms fo r     ( R a d o s la va   K r a leva )   3875   Ai d e d   D e s i g n   a n d   A p p l i c a t i o n s ,   p p .   3 1 4 3 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 4 7 3 3 / c a d a p s.2 0 2 4 . S 8 . 3 1 - 4 3 .   [ 2 5 ]   A .   S c o t t ,   P .   S e y m o u r ,   a n d   S .   S p i r k l ,   P o l y n o mi a l   b o u n d s   f o r   c h r o m a t i c   n u mb e r .   I V :   a   n e a r - p o l y n o mi a l   b o u n d   f o r   e x c l u d i n g   t h e   f i v e - v e r t e x   p a t h ,   C o m b i n a t o ri c a ,   v o l .   4 3 ,   n o .   5 ,   p p .   8 4 5 8 5 2 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 4 9 3 - 023 - 0 0 0 1 5 - w.   [ 2 6 ]   N .   D u p i n ,   M a t h e u r i st i c   v a r i a n t o f   D S A TU R   f o r   t h e   v e r t e x   c o l o r i n g   p r o b l e m,”   L e c t u r e   N o t e i n   C o m p u t e S c i e n c e ,   v o l   1 4 7 5 4 .   S p r i n g e r ,   C h a m p p .   9 6 1 1 1 d o i 1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 6 2 9 2 2 - 8 _ 7   2 0 2 4 .   [ 2 7 ]   D .   D .   Za i n i ,   H .   V i n c e n s i u s,  K .   A .   N .   U .   W i d j a j a ,   N u r h a s a n a h ,   a n d   A .   T.   H a n d o y o ,   I mp l e m e n t i n g   W e l sh - P o w e l l   a l g o r i t h o n   c o l o r i n g   t h e   ma p   o f   W e s t   Ja v a ,   i n   P ro c e e d i n g s   o f   t h e   8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S u s t a i n a b l e   I n f o rm a t i o n   En g i n e e ri n g   a n d   T e c h n o l o g y ,   O c t .   2 0 2 3 ,   p p .   6 7 9 6 8 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 6 2 6 6 4 1 . 3 6 2 7 2 1 0 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS         Ra d o sl a v a   K r a lev a           is  a n   As s o c iate   P ro fe ss o r   o f   Co m p u ter  S c i e n c e   a th e   F a c u lt y   o M a th e m a ti c a n d   Na tu ra S c i e n c e s,  S o u t h - Wes Un iv e rsit y   Ne o fit   Ril sk i”,  Blag o e v g ra d ,   Bu lg a ria.  S h e   d e fe n d e d   h e P h . D .   t h e sis  Ac o u stic - P h o n e ti c   M o d e li n g   fo C h il d re n ’s  S p e e c h   Re c o g n it i o n   i n   Bu l g a rian   in   2 0 1 4 .   He re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   c h il d - c o m p u ter  in tera c ti o n ,   sp e e c h   re c o g n it i o n ,   m o b il e   a p p   d e v e lo p m e n a n d   c o m p u ter  g ra p h i c s.  S h e   is  a n   e d it o rial  b o a rd   m e m b e a n d   re v iew e o j o u r n a ls.   S h e   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il ra d y _ k ra lev a @s wu . b g .         Ve li n   K r a lev           is  a n   As so c iate   P ro fe ss o o C o m p u ter  S c ien c e   a th e   F a c u lt y   o M a th e m a ti c a n d   Na tu ra S c ien c e s,  S o u th - Wes U n iv e rsit y ,   Blag o e v g ra d ,   B u lg a ria.   He   d e fe n d e d   h is  P h . D.   t h e sis  in   2 0 1 0 .   His  re se a rc h   in tere sts  in c lu d e   d a ta b a se   sy ste m d e v e lo p m e n t,   o p ti m iza ti o n   p ro b l e m o th e   sc h e d u li n g   th e o r y ,   g r a p h   th e o r y ,   a n d   c o m p o n e n t - o rien ted   so ftwa re   e n g i n e e rin g .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il v e li n _ k ra lev @s wu . b g .         To m a   K a tsa r ski           is  a n   As sista n P ro fe ss o o Co m p u ter  S c ien c e   a th e   F a c u lt y   o f   M a th e m a ti c a n d   Na tu ra l   S c ien c e s,  S o u t h - Wes Un iv e rsity   Ne o fit   Ril s k i”,  Blag o e v g ra d ,   Bu lg a ria.  He   re c e iv e d   h is  M . S c .   d e g re e   in   c o m p u ter  sc ien c e   fro m   th e   S o u th - Wes Un i v e rsity ,   Blag o e v g ra d ,   Bu lg a ria  in   2 0 1 5 .   He   is  a   P h . D.  stu d e n o c o m p u t e sc ien c e   a th e   S o u th - Wes t   Un iv e rsity ,   B u lg a ria.   His  re se a rc h   i n tere sts  in c l u d e   o p ti m iza ti o n   p ro b lem o g ra p h   t h e o ry   a n d   a p p li c a ti o n   d e v e lo p m e n so ftwa re .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a e m a il t. k a tsa rsk i@sw u . b g .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.