图的哈密顿(g,f)-因子

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rian2sd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,图论获得了空前的发展,已经渗透到物理学、化学、电子学、生物学、运筹学、经济学、系统工程以及计算机科学等学科领域.图的因子理论是图论的一个重要分支,在网络设计和计算机科学中有较重要的应用价值,并因此成为图论研究中最活跃的课题之一.在因子理论发展历程中,最基本的结论是Tutte在1947年给出来的1-因子存在性条件,他的这一理论奠定了因子理论的基础.1952年,Tutte又给出了图有f-因子的充要条件,从而推广了上述结论.到1970年,Lovasz又得到了图有(g,f)-因子的一个判定准则.从此,因子理论的研究开始活跃起来,大量关于因子理论的结果不断的涌现出来.这些理论广泛应用于组合设计、网络设计、集成电路布图设计等领域.众所周知,一个网络可以用图来表示.图的顶点和边分别对应网络中的结点和线路.常见的文件传输问题就可以如下描述:每个计算机x都有f(x)个通信端口,为了平衡整体传输过程中计算机的运载,在这f(x)个端口中,有g(x)个可以在任意时隙为同一个作业传输文件.在这个环境中,要解决的问题是如何来安排文件的传输过程,才能使得整个过程用时最短.本文所考虑的图在无特殊说明的情况下均为简单、有限无向图.对于一个图G=(V(G),E(G)),我们分别用V(G)和E(G)表示图的顶点集合和边集合.图G的顶点数|V(G)|我们通常称为G的阶,一般用n来表示.对任意的v∈V(G),用dG(v)表示顶点v在G中的度数.△(G)和δ(G)分别表示图G的最大度和最小度.对V(G)的子集S,用G—S表示从G中删去顶点集合S及与S关联的边所得到的子图.若S={v},则令G-v=G-{v}.对E(G)的子集X,用G-X表示从G中删去边集合X所得的子图.若X={e},则G-{e}简记为G-e.若存在V(G)的两个不交子集X和Y,使得V(G)=X∪Y,且G的所有边均有一个端点在X内,另一个端点在Y内,则称G为二部图,记为G=(X,Y,E(G)).如果|X|=|Y|,则称G为均衡二部图.设g和f是定义在V(G)上的两个整数值函数,对每个v∈V(G),都有0≤g(v)≤f(v).若H是图G的一个支撑子图,对任意顶点v∈V(H),满足g(v)≤dH(v)≤f(v),那么我们称H是图G的一个(g,f)-因子.如果H是连通的,则称H是G的一个连通因子.特别地,如果图G本身是一个(g,f)-因子,则称G为一个(g,f)-图.设a和b是两个非负整数,如果对任意的v∈y(G),有g(v)=a,f(v)=b,则称(g,f)-因子为[a,b]-因子.如果对每个v∈y(G),有g(v)=f(v),则称(g,f)-因子为f-因子.如果a=b=k,则称这样的[a,b]-因子为k-因子;当k=1时,也称1-因子为完美对集.对于图G的一个因子,如果它同时包含G的一个哈密顿圈,我们就称该因子为G的一个哈密顿因子.在以上概念的基础上,我们上面提到的文件传输问题就可以对应为:求G的边集E(G)的一个划分{F1,F2,…,Fm}.使得每个Fi,1≤i≤m,都是一个(g,f)-因子.并且这个划分有最小数目的(g,f)-因子.事实上,我们知道对任意一个图而言,可能并没有(g,f)-因子,所以我们有必要研究图的(g,f)-因子的存在性.当更具体实际的问题出现时,可能就需要图中存在更特殊的因子,比如连通因子,本文中我们研究的图的哈密顿(g,f)-因子就属于连通因子的范畴.我们对于哈密顿因子问题的研究,主要有两方面的意义.一方面,就像我们上面的叙述,这类研究可以看作是哈密顿圈问题的推广,因此有助于我们更加深入研究哈密顿圈问题.另一方面,研究哈密顿因子对我们研究连通因子也是很有帮助的,连通因子问题与哈密顿问题和实际的信息网络有着密切的联系.如果一个图有哈密顿因子的话,那么显然该图有连通因子(而且是2-连通因子).事实上,这也是我们研究哈密顿因子问题的根本目的和出发点.一个图要存在哈密顿因子,那么首先要满足哈密顿圈存在的条件,因此我们的研究思路可以从哈密顿圈存在的条件出发:从已有的一些关于哈密顿圈存在性的充分条件出发做相应的推广,进而得到一些相关或者类似的充分条件,使得在G中存在包含某个(甚至任意一个)哈密顿圈的因子.事实上,很多学者已经对图的特殊哈密顿因子做了研究,并且得到了丰富的结论.这里的特殊哈密顿因子指的是g(v)=a,f(v)=b时,图的哈密顿[a,b]-因子以及a=b=k时,图的哈密顿k-因子.本文正是将这类特殊的哈密顿因子推广到更一般的图的哈密顿(g,f)-因子的研究上.我们在本文中主要研究的就是图的哈密顿(g,f)-因子方面的一些结果.全文共分四章,第一章简单介绍一下图论中的一些基本概念,并给出因子、哈密顿圈问题的历史背景和进展状况以及一些已有的相关结论.这一章是后面其他各章节的基础.第二章我们主要讨论图的哈密顿(g,f)-因子的一些情况.主要结论为:定理2.1.3.设G=(X,Y)是顶点数为n的均衡二部图,b≥a>2为正整数.g(x),f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足(?)v∈V(G),a≤g(v)≤f(v)≤b,且f(X)=f(Y),(?)vi,vj∈V(G),有f(vi)-g(vi)=f(vj)-g(vj),如果G满足,那么对G的任一给定的哈密顿圈C,G都有一个(g,f)-因子包含C.推论2.1.4.设G=(X,Y)是顶点数为n的均衡二部图,b≥a>2为正整数.g(x),f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足(?)v∈V(G),a≤f(v)≤f(v)≤b,且f(X)=f(Y),(?)vi,vj∈V(G),有f(vi)-g(vi)=f(vj)-g(vj),如果G满足,那么G有2-连通的(g,f)-因子.定理2.2.1.设正整数b>a>2,G是一个n阶2-连通图.g(x)和f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足(?)v∈V(G),a≤g(v)<f(v)≤b.如果G满足.且对于G中任意两个不相邻顶点u,v,都满足那么对G的任意一个给定的哈密顿圈C,G都有一个(g,f)-因子包含C.推论2.2.2.设正整数b>a>2,G是一个n阶2-连通图.g(x)和f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足(?)v∈V(G),a≤g(v)<f(v)≤b.如果G满足.且对于G中任意两个不相邻顶点u,v,都满足那么G有2-连通的(g,f)-因子.定理2.3.1.设G是一个n阶2-连通图,整数a,b满足2≤a<b.令g(x),f(x)是定义在V(G)上的两个非负整数值函数,使得(?)v∈V(G),满足a≤g(v)<f(v)≤b.如果G满足且G中任意两个不相邻的顶点u和v,有则G有一个哈密顿(g,f)-因子.推论2.3.2.设G是一个n阶2-连通图,整数a,b满足2≤a<b.令g(x),f(x)是定义在V(G)上的两个非负整数值函数,使得(?)v∈V(G),满足a≤g(v)<f(v)≤b.如果G满足,且G中任意两个不相邻的顶点u与v,满足则G有2-连通的(g,f)-因子.第三章则讨论了图的带约束条件的哈密顿(g,f)-因子的一些情况,其主要结论为:定理3.0.4.设b>a>2是正整数,G是一顶点数为n的简单图,g(x)和f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足a≤g(x)<f(x)≤b.图G满足,那么1.对G中任一给定的哈密顿圈C和边e∈E(G),存在G的一个(g,f)-因子过e且包含C.2.对G中任一给定的哈密顿圈C和边e (?) E(C),存在G的一个(g,f)-因子包含C但是不包含e.推论3.0.5.设b>a>2是正整数,G是一顶点数为n的简单图,g(x)和f(x)为定义在V(G)上的非负整数值函数,满足a≤g(x)<f(x)≤b.图G满足,那么1.对G中任意边e∈E(G),存在G的一个2-连通的(g,f)-因子包含e2.对G中任一给定的哈密顿圈C和边e (?) E(C),存在G的一个2-连通的(g,f)-因子不包含e.另外,在本文中我们提出了一些有待进一步研究的问题.在第四章中,我们对本文做了一下简单的总结.
其他文献
证券市场是市场经济一个重要组成部分。证券市场的发展与活跃,是市场经济发展的表现之一。税收是证券市场发展的重要外部环境,也是国家宏观调控的重要手段。随着改革开放的深
<正>近年来,电动自行车质量安全问题频发,交通安全方面电动自行车的车速和制动性能不符合规定,电气安全方面绝缘性能不达标,淋水涉水性能不过关,缺少短路保护装置,导线布线安
一、多种病害复混发生多种病害复混发生,如黄瓜的霜霉病、细菌性角斑病、炭疽病、枯萎病和青枯病等,往往发生在同一时期,主要是由于菜农对蔬菜病害种类的识别缺乏了解,如黄瓜
近几年来,随着我国经济的迅速发展,社会生产水平不断提高,城市化进展日新月异,建筑行业也在经历着史无前例的迅猛发展。如今,建筑业已经成为国民经济的支柱性产业,政府不断出
为分析综采工作面末采阶段矿压的情况,使得设施可以及时回撤,用理论分析和实际相联系的方式,探究工作面进度对来压特点的影响,明确适当等压位置.工作面推进的加快可直接影响
随着社会经济发展,服务业代替制造业成为带动经济发展的第一产业迅速崛起,使得与服务设计相关的研究也成为设计领域前沿。目前服务设计在公共设施设计领域的应用研究仍然较少
本文通过双管板换热器典型结构的胀管工艺试验研究,并选择合理的装配顺序,保证了管板的胀接强度及两层管板管孔的同心度和平行度,对类似设备的制造质量控制有着重要的参考价
围绕提高杂交水稻制种产量和质量两个因素,总结了30多年来我国杂交水稻制种在提高异交结实率,增加制种产量,防杂保纯,防止倒伏,提高种子质量等方面所取得的进展。
目的:研究苯磺酸左旋氨氯地平联合缬沙坦治疗原发性高血压的疗效。方法:随机选择某社区医院2011年1月~2016年11月收治的100例社区原发性高血压患者,分为对照组与研究组各50例