In general, a graph modification problem is defined by a graph modification operation $\boxtimes$ and a target graph property ${\cal P}$. Typically, the modification operation $\boxtimes$ may be vertex removal}, edge removal}, edge contraction}, or edge addition and the question is, given a graph $G$ and an integer $k$, whether it is possible to transform $G$ to a graph in ${\cal P}$ after applying $k$ times the operation $\boxtimes$ on $G$. This problem has been extensively studied for particilar instantiations of $\boxtimes$ and ${\cal P}$. In this paper we consider the general property ${\cal P}_{{\phi}}$ of being planar and, moreover, being a model of some First-Order Logic sentence ${\phi}$ (an FOL-sentence). We call the corresponding meta-problem Graph $\boxtimes$-Modification to Planarity and ${\phi}$ and prove the following algorithmic meta-theorem: there exists a function $f:\Bbb{N}^{2}\to\Bbb{N}$ such that, for every $\boxtimes$ and every FOL sentence ${\phi}$, the Graph $\boxtimes$-Modification to Planarity and ${\phi}$ is solvable in $f(k,|{\phi}|)\cdot n^2$ time. The proof constitutes a hybrid of two different classic techniques in graph algorithms. The first is the irrelevant vertex technique that is typically used in the context of Graph Minors and deals with properties such as planarity or surface-embeddability (that are not FOL-expressible) and the second is the use of Gaifman's Locality Theorem that is the theoretical base for the meta-algorithmic study of FOL-expressible problems.


翻译:一般而言,图表修改问题由图表修改操作 $\ boxtime 美元和目标图形属性 $\ boxtime $_ cal P} 来定义。 通常, $\ boxtime 的修改操作可以是顶端删除} 、 边缘移除} 、 边缘收缩} 或边缘添加, 问题是, 给一个图形 $ G$ 和整数 美元 之后, 是否有可能将 G$ 转换成美元 $@ cal P} 的图形 。 在应用 $boxtime 操作的倍数倍后, $\ boxtimetime 美元 和 $ boxtime: 美元=== 美元 美元 === 美元 数字 =% blicker_ tal_ fal_ blickral_ tal_ fral_ blickral_ breal_ blickral_ blick_ blick_ blick_ blick_ fal_ blick_ blick_ fal_ blick_ blick_ blick_ blick_ blick_ blick_ blick_ le_ blick_ blick_ blick_ blick_ blick_ blick_ le_ le_ le_ le_ le_ blick_ blick_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ lement_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ le_ led_ li le le_ led_ led_ led_

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