전체 양당 그래프

Complete bipartite graph
전체 양당 그래프
Biclique K 3 5.svg
m = 5 및 n = 3인 완전한 초당적 그래프
정점n + m
가장자리mn
반지름
지름
둘레
자동형성
색수2
색도 지수max{m, n}
스펙트럼
표기법
그래프 및 모수 표

그래프 이론수학적 분야에서 완전한 초당적 그래프바이클릭은 첫 번째 세트의 모든 꼭지점이 두 번째 세트의 모든 꼭지점에 연결되는 특별한 종류의 초당적 그래프다.[1][2]

그래프 이론 자체는 일반적으로 레온하르트 오일러쾨니히스베르크의 7대교에 관한 1736년 저술에서 시작된 것으로 연대를 한다.그러나, 아타나시우스 커처가 편집한 라몬 렐의 작품 판과 관련하여, 이미 1669년경 완전한 초당적 그래프의 도면이 인쇄되었다.[3][4]렐 자신도 3세기 전에 완성된 그래프의 유사한 그림을 그렸었다.[3]

정의

완전한 초당적 그래프는 정점을 두 하위 집합 V1 V2 분할할 수 있는 그래프로, 어떤 에지도 동일한 하위 집합에 두 끝점을 가지지 않고 다른 하위 집합에서 정점을 연결할 수 있는 모든 가능한 에지가 그래프의 일부분이다.즉, v graph V11 v2V22 두 꼭지점마다 vv12 E의 에지라고 하는 양립자 그래프(V1, V, E)이다.크기 V1 = m, V = n2 분할이 있는 완전한 초당적 그래프는 Km,n 표시된다.[1][2] 동일한 기호를 가진 두 개의 그래프는 모두 이형이다.

은 K, K1,4, K, K1,51,6 그래프1,3 표시한다.
Turan의 벽돌 공장 문제가 4개의 저장장소(노란색 점)와 7개의 가마(파란색 점)에 18개의 교차(빨간 점)가 필요함을 보여주는4,7 K의 완전한 초당적 그래프.
  • 어떤 k에 대해서도 K1,k 별이라고 불린다.[2]나무인 완전한 초당적 그래프는 모두 별이다.
  • 그래프3,3 K를 효용 그래프라고 한다.이 용도는 3개의 건물에 각각 3개의 유틸리티를 연결해야 하는 표준 수학 퍼즐에서 나온 것으로, K3,3 비구명성으로 인해 교차하지 않으면 풀 수 없다.[6]
  • 관계의 디그그래프에서 서브그래프로 발견된 최대 바이크리를 개념이라고 한다.이러한 하위 그래프를 만나 결합함으로써 격자가 형성되는 경우, 관계에는 유도 개념 격자가 있다.이러한 형태의 관계 분석을 형식 개념 분석이라고 한다.

특성.

예제p,p K 완전한 초당적 그래프[7]
K3,3 K4,4 K5,5
Complex polygon 2-4-3-bipartite graph.png Complex polygon 2-4-4 bipartite graph.png Complex polygon 2-4-5-bipartite graph.png
Complex polygon 2-4-3.png
엣지 컬러링 3가지
Complex polygon 2-4-4.png
네 가지 엣지 컬러링
Complex polygon 2-4-5.png
엣지컬러 5가지
형식 2{4}p의 일반 복합 폴리곤에는 2p 정점(빨간색 및 파란색)과2 p 2-에지(edge)가 있는 완전한 쌍방향 그래프가 있다.그것들은 또한 p 엣지 컬러링으로도 그려질 수 있다.
  • 초당적 그래프가 주어진 경우 매개변수 i에 대해 완전한 초당적 하위 그래프 Ki,i 포함하는지 여부를 테스트하는 것은 NP-완전한 문제다.[8]
  • 평면 그래프K3,3 마이너로 포함할 수 없으며, 외부 평면 그래프K3,2 마이너로 포함할 수 없다(이러한 조건들은 평면성과 외부 평면성에 충분하지 않지만 필요함).반대로 모든 비계획 그래프에는 K 또는3,3 전체 그래프 K5 마이너로서 포함되어 있다. 이것이 바그너의 정리다.[9]
  • 모든 완전한 초당적 그래프.Kn,n 무어 그래프와 a (n,4)-cage이다.[10]
  • 완전한 양분 그래프 Kn,n Kn,n+1 정점 수가 같은 삼각형이 없는 모든 그래프 중에서 가능한 최대 에지 수를 가지고 있다. 이것이 맨텔의 정리다.맨텔의 결과는 투란의 정리에서 서브그래프로서 더 큰 부조화를 피하는 k-partite 그래프와 그래프로 일반화되었고, 이 두 가지 완전한 쌍방향 그래프는 투란 그래프의 예로서, 이 보다 일반적인 문제에 대한 극단적 그래프인 투란 그래프의 예들이다.[11]
  • 전체 초당적 그래프 Km,n 최소{m, n}의 정점포함하며 최대{m, n}의 숫자를 포함하는 가장자리가 있다.
  • 전체 초당적 그래프 K에는m,n 최대 크기{m, n}의 최대 독립 집합이 있다.
  • 완전 양분 그래프 Km,n 인접 행렬은 고유값이 nm, -nm,[12] 0이며, 각각 다중성 1, 1 및 n+m-2이다.
  • 완전한 초당적 그래프 Km,n 라플라시안 행렬은 고유값 n+m, n, m, 0을 가지며, 각각 다중성 1, m-1, n-1, 1을 가진다.
  • 완전한 초당적 그래프 K에는m,n mn−1 n 스패닝m−1 트리가 있다.[13]
  • 완전한 초당적 그래프 Km,n 최소 크기{m,n}의 최대 일치를 가진다.
  • 완전한 초당적 그래프 Kn,n 라틴 사각형에 해당하는 적절한 n-엣지 색상을 가지고 있다.[14]
  • 모든 완전한 초당적 그래프는 모듈형 그래프다. 모든 정점의 세 쌍은 정점의 각 쌍 사이의 최단 경로에 속하는 중위수를 가지고 있다.[15]

참고 항목

참조

  1. ^ a b Bondy, John Adrian; Murty, U. S. R. (1976), Graph Theory with Applications, North-Holland, p. 5, ISBN 0-444-19451-7.
  2. ^ a b c 전자판Diestel, Reinhard (2005), Graph Theory (3rd ed.), Springer, ISBN 3-540-26182-6, 17페이지
  3. ^ a b Knuth, Donald E. (2013), "Two thousand years of combinatorics", in Wilson, Robin; Watkins, John J. (eds.), Combinatorics: Ancient and Modern, Oxford University Press, pp. 7–37, ISBN 0191630624.
  4. ^ Read, Ronald C.; Wilson, Robin J. (1998), An Atlas of Graphs, Clarendon Press, p. ii, ISBN 9780198532897.
  5. ^ Lovász, László; Plummer, Michael D. (2009), Matching theory, Providence, RI: AMS Chelsea, p. 109, ISBN 978-0-8218-4759-6, MR 2536865. 1986년 원본의 재인쇄 수정본.
  6. ^ Gries, David; Schneider, Fred B. (1993), A Logical Approach to Discrete Math, Springer, p. 437, ISBN 9780387941158.
  7. ^ Coxeter, 일반 복합 폴리토페스, 제2판, 페이지 114
  8. ^ Garey, Michael R.; Johnson, David S. (1979), "[GT24] Balanced complete bipartite subgraph", Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness, W. H. Freeman, p. 196, ISBN 0-7167-1045-5.
  9. ^ 2005년 다이어스텔 페이지 105
  10. ^ Biggs, Norman (1993), Algebraic Graph Theory, Cambridge University Press, p. 181, ISBN 9780521458979.
  11. ^ Bollobás, Béla (1998), Modern Graph Theory, Graduate Texts in Mathematics, vol. 184, Springer, p. 104, ISBN 9780387984889.
  12. ^ 볼로바스(1998), 페이지 266.
  13. ^ Jungnickel, Dieter (2012), Graphs, Networks and Algorithms, Algorithms and Computation in Mathematic, vol. 5, Springer, p. 557, ISBN 9783642322785.
  14. ^ Jensen, Tommy R.; Toft, Bjarne (2011), Graph Coloring Problems, Wiley Series in Discrete Mathematics and Optimization, vol. 39, Wiley, p. 16, ISBN 9781118030745.
  15. ^ Bandelt, H.-J.; Dählmann, A.; Schütte, H. (1987), "Absolute retracts of bipartite graphs", Discrete Applied Mathematics, 16 (3): 191–215, doi:10.1016/0166-218X(87)90058-8, MR 0878021.