Os problemas de colorac Ëao de vÂertices e de arestas, que consistem em determinar o menor nÂumero de cores necessÂarias para colorir os vÂertices e arestas de um grafo, respectivamente, de forma que vÂertices adjacentes e arestas adjacentes, respectivamente, possuem cores distintas, sËao problemas computacionalmente difÂıceis e sËao objeto de pesquisa recorrente em teoria do grafos em virtude de inÂumeros problemas prÂaticos que eles modelam. No presente trabalho, estudamos o pior desempenho dos algoritmos gulosos de colorac Ëao de vÂertices e de arestas. O algoritmo guloso tem o seguinte princÂıpio geral: receber, um a um, os vÂertices (respect. as arestas) do grafo a ser colorido, atribuindo sempre a menor cor possÂıvel ao vÂertice (resp. aresta) a ser colorido. Observamos que colorir de forma gulosa as arestas de um grafo equivale a colorir de forma gulosa o seu grafo linha, tendo sido este o maior interesse na pesquisa em colorac Ëao gulosa de arestas. O pior desempenho dos algoritmos Âe medido pelo maior nÂumero de cores que eles podem utilizar. No caso da colorac Ëao gulosa de vÂertices, esse Âe o nÂumero de Grundy ou nÂumero cromÂatico guloso do grafo. No caso da colorac Ëao de arestas, esse Âe o Âındice cromÂatico guloso ou Âındice de Grundy do grafo. Sabe-se que determinar o nÂumero de Grundy de um grafo qualquer Âe NP-difÂıcil. A complexidade de determinar o Âındice de Grundy de um grafo qualquer era entretanto um problema em aberto. Na presente dissertac Ëao, provamos dois resultados de complexidade. Provamos que o nÂumero de Grundy de um grafo (q,q−4) pode ser determinado em tempo polinomial. Essa classe contÂem estritamente a classe dos cografos e P4-esparsos para os quais o mesmo resultado havia sido estabelecido. Esse resultado generaliza portanto aqueles resultados. O algoritmo apresentado usa a decomposicÂËao primeval desses grafos, determinando o parËametro em tempo linear. No que se refere `a colorac Ëao de arestas, provamos que o problema de determinar o Âındice de Grundy Âe NP-completo para grafos em geral e polinomial para grafos caterpillar, implicando que o nÂumero de Grundy Âe polinomial para os grafos linha desses. Mais especificamente provamos que o Âındice de Grundy dos caterpillar Âe D ou D+1 e apresentamos um algoritmo polinomial para determinÂa-lo exatamente. / The vertices and edges colorings problems, which consists in determine the smallest number of colors needed to color the vertices and edges of a graph, respectively, so that adjacent vertices and adjacent edges, respectively, have distinct colors, are computationally hard problems and recurring subject of research in graph theory due to numerous practical problems they model. In this work, we study the worst performance of greedy algorithms for coloring vertices and edges. The greedy algorithm has the following general principle: to receive, one by one, the vertices (respect. edges) of the graph to be colored by assigning always the smallest possible color to the vertex (resp. edge) to be colored. We note that so greedy coloring the edges of a graph is equivalent to greedily coloring its line graph, this being the greatest interest in research on greedy edges coloring. The worst performance of the Algorithms is measured by the greatest number of colors they can use. In the case of greedy vertex coloring, this is the number of Grundy or greedy chromatic number of the graph. For the edge coloring, this is the greedy chromatic index or Grundy index of the graph. It is known that determining the Grundy number of any graph is NP-hard. The complexity of determining the Grundy index of any graph was however an open problem. In this dissertation, we prove two complexity results. We prove that the Grundy number of a (q,q−4)-graph can be determined in polynomial time. This class contains strictly the class of cografos P4-sparse for which the same result had been established. This result generalizes so those results. The presented algorithm uses the primeval decomposition of graphs, determining the parameter in linear time. About greedy edge coloring, we prove that the problem of determining the Grundy index is NP-complete for general graphs and polynomial for catepillar graphs, implying that the Grundy number is polynomial for graphs of line of caterpillars. More specifically, we prove that the Grundy index of a caterpillar is D or D+1 and present a polynomial algorithm to determine it exactly.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os problemas de coloraÃÃo estÃo entre os mais estudados dentro da Teoria dos Grafos devido a sua grande importÃncia teÃrica e prÃtica. O problema da L(2,1)-coloraÃÃo, por exemplo, pode ser aplicado na atribuiÃÃo de frequÃncias de rÃdio a torres de transmissÃo visando a diminuiÃÃo de interferÃncias nas transmissÃes. No entanto a maior parte das coloraÃÃes de Grafos à de difÃcil resoluÃÃo(NP-DifÃceis). Nesta dissertaÃÃo, estudamos os problemas de L(2,1)-coloraÃÃo, coloraÃÃo harmÃnica e M-partiÃÃo. Tendo em vista que os problemas de coloraÃÃo abordados nesta dissertaÃÃo sÃo todos NP-difÃceis, decidimos estudar as restriÃÃes destes problemas a (q,q-4)-grafos , com q fixo. As soluÃÃes utilizam a decomposiÃÃo primeval destes grafos. Ressaltamos ainda que esta classe contÃm os cografos e os grafos P4-esparsos. Os algoritmos encontrados desta maneira sÃo chamados de Fixed Parameter Tractable(FPT), pois sÃo polinomiais quando consideramos um determinado parÃmetro como um valor fixo. AlÃm da obtenÃÃo de algoritmos para diversos problemas de coloraÃÃo restritos aos (q,q-4)-grafos, com q fixo, tambÃm avaliamos a Conjectura de Griggs-Yeh com relaÃÃo aos grafos P_4-Esparsos e P_4-Laden. / The coloring problems are among the most studied in the graph theory due to its great theoretical and practical importance. The L(2;1)-labeling problem, for instance, can be applied to the frequency assignment of transmission towers in order to decrease interference in transmissions. However most of the graph coloring problems are difficult to solve (NP-hard). In this thesis, we study the L(2;1)-coloring, the harmonious coloring and M-partition of graphs. Considering that the coloring problems addressed in this thesis are all NP-hard, we decided to study the restrictions of these problems to (q;q􀀀4)-graphs, with q fixed. The solutions use the Primeval decomposition of these graphs. We also emphasize that this class contains the cographs and P4-sparse graphs. The algorithms found in this way are called Fixed parameter tractable (FPT), because they run on polynomial time if we consider a certain parameter as a fixed value. Besides obtaining algorithms for several coloring problems restricted to (q;q􀀀4)-graphs, with q fixed, we also evaluated Conjecture of Griggs-Yeh graphs with respect to P4-Sparse and P4-Laden graphs.