部图

更新时间:2022-08-25 16:47

部图(partite graph)是一类特殊的图,即一个图的节点集可分成若干个子集,使得每一条边的两端点不在同一子集内,若一个图的节点集能分成k个两两不交的非空子集,使得这个图的每一条边的两端点不在同一个子集内,则称这个图为k部图。若k=2,则称这种k部图为二部图;若k=3,则称这种k部图为三部图,若在一个k部图中,任一节点与其他部的所有节点都相邻,则称它为完全k部图。

基本介绍

若图G的点集V有一个划分

所有Vi非空,且均为全不连通的,则称G是一个n部图,2部图又称双图,(1)称为G的一个n部划分,G也记作G=()。显然任何p阶图是一个p部图。若n1

如果在一个n部图G=()中,,任何两点u∈Vi,v∈Vj,i≠j,i=1,2,…,n,均有u adj v,则称G为完全n部图,记作。图1中给出了完全2部图K2,3(a)和一个3部图(b)。

相关定理

一般来说,一个n部图的n部划分不是唯一的,但对连通双图有下列定理。

定理1 连通双图G=(V1,V2;X)的2部划分唯一,

证 取v∈V1,由于G是连通的,对任何u∈V1∪V2,有联结v和u的道路,故d(v,u)有定义,因为任何一条以v为起点的道路交替地经过V1和V2的点,可知一点u∈V2当且仅当d(v,u)是奇数。这个准则唯一地决定了G的2部划分。证毕。

双图的特征由下列定理给出.

定理2 一个图G是一个双图当且仅当它不含有长度为奇数的圈。

定理3任何不含有三角形的(p, q)图G有

当G=Km,m或Km,m+1时等号成立。

定理3可以推广,事实. 上,它可以由下面的定理6推出。但定理6的证明较定理3复杂得多。设G和H是两个p阶图, 若存在V(G)到V(H)的一个一一对应μ,使对任何点u∈V(G),有

degGu≥degHμ(u),

则称G的度序列优于H。

现在我们对n≥0递推地定义不含Kn+1的图H的厄尔多斯

(Erdös)图E(H),n=0时,若H不含K1,则H是全不连通的,令E(H)=H, n>0吋,若H不含Kn+1,在H中取一点v,使deg v=Δ(H),由v的郤域N(v)导出的子图中不含Kn,故E()已经定义,再加上p(H)-Δ(H)个点,使它们毎一个均与E()的毎个点邻接,即得到一个E(H)。一般地,E(H)不必唯一,显然p(E(H)= p(H),今有下列引理。

引理4 对任何不含Kn+1的图H,E(H)是一个完全n部图,且E(H)的度序列优于H,此外,若更有E(H)的度序列与H的度序列相同,则

引理5 p阶n部图G有最多的线当且仅当G≌Tn,p。

定理6(托兰(Turán)定理)若p阶图G中不含Kn+1,则|X(G)|≤|X(Tn,p)|,等号当且仅当G≌Tn,p时成立。

定理7对任何双图G=(V1,V2;X),存在一个正则双图H,使G⊂H,且deg H=Δ(G)。

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