没有任意非零4-流的图边数的新极值
2011-10-28刘彦芬秦健杨星星
刘彦芬 秦健 杨星星
(1.永城职业学院,河南 永城 476600;2.徐州建筑职业技术学院,江苏 徐州 221116;3.中国矿业大学,江苏 徐州 221008)
没有任意非零4-流的图边数的新极值
刘彦芬1秦健2杨星星3
(1.永城职业学院,河南 永城 476600;2.徐州建筑职业技术学院,江苏 徐州 221116;3.中国矿业大学,江苏 徐州 221008)
在文献[7]中Tutte介绍了任意非零流,后来被广泛的研究。为了得到较好的界值,论文运用图收缩的方法,给出了图没有任意非零4-流时边数的新极值。上述的极值改进了[5]中的结论。
边数;任意非零4-流;2边连通
0 引言
本文研究的是有限的、无环但可能含有平行边的图。未定义的术语和记号参见文献[1],n表示n阶循环群,其中n为某个n≥ 2的整数。设D( G )表示无向图G的一个定向。为了方便,用D表示D( G)。设 EG(v)表示在图中与v点关联的边的集合。对于一点v∈V( D ),
Tutte在文献[7]中介绍了任意非零流,并且非零流被广泛的研究,参见文献[8]。 一个图有ANZF−的必要条件是2-边连通的。对于整数k≥2,用 Fk表示有任意非零 Zk-流的全部图的集合,由定义得
众所周知,Petersen图P10没有4−NZF,并且当n为一奇数, n+1个顶点的轮图Wn没有3−NZF。于是自然的就考虑:对于k∈{3 ,4},使得2-边连通的n阶简单图至少具有f( n, k)条边,就有k−NZF的函数的存在性。本文就是考虑k=4时,使得2-边连通的n阶简单图至少具有f( n, k)条边,就有4−NZF的函数的存在性。
1 主要引理
引理1[4]设G为阶数为n (n≤17)且2-边连通的图,则G∈F4或者G能被收缩到petersen图。
引理 2[5]设G′是G的简约图,则G′∈F4当且仅当G∈F4。
引理 3[6]设G是2-边连通的非平凡的简约图,则G为简单图且
引理 4[5]设G是2-边连通且阶数为n的简单图,取p为满足p≥2的整数,如果
那么G的约简至多有p−1个顶点。
那么G有一个4-NZF,或者G可以收缩成Petersen图。
2 主要结论及证明
那么,G的约简图至多有p−1个顶点。
因为G为2-边连通图,c≥p≥2,G'是非平凡的,由引理3,
于是有,
化简得
若c=p,上式显然不成立。故c>p;。
所以
所以假设不成立,即c<p。也就是,c≤p−1。
故G的约简至多有 p−1个顶点。
基于上述的引理2.1,有下面的定理2.2成立。
那么G有一个4-NZF,或者G可以收缩成Petersen图。
证明:取p=18,由引理2.1,G的约简 G'至多有17个顶点。再由引理1可知,G的约简 G'∈F4,或者G'可以收缩成Petersen图。
若G'∈F4,由引理3知,G∈F4。
若G'可以收缩成Petersen图,则G可以收缩成Petersen图。
所以定理2.2成立。
上述的定理2.2的结论与文献[5]中的定理1.3(见上述的引理5)的结论相同,但条件有了减弱。尽管只是将边数减少了1,
这样的图存在无数多个。
[1] J.A.邦迪, U.S.R.默蒂(吴望名,李念祖,吴兰芳等译).图论及其应用[M].北京:科学出版社,1984.
[2]郑艺容.乘积图的非零整数流和完美匹配单圈图的特征值[M].福州:福州大学硕士学位论文,2005.
[3]尚华辉,苗连英,苗正科.没有任意非零3-流图的一个新下界[J].山西大学学报(自然科学版) ,2009, (3): 341-344.
[4]J.J.Watkins and R.J.Wilson.A survey of snarks[J].Graph theory, Combinatorics,and Applications, Wiley New York, 1991, 2,1129-1144.
[5]H.J.Lai.,The size of graphs without a nowhere zero 4-flow[J].J.Graph Theory.1995,19, 385-395.
[6]P.A.Catlin,A reduction method to find spanning Eulerian subgraphs[J].J.Graph Theory.1988,12,29– 45.
[7]W.T.Tutte, A contribution to the theory of chromatic polynomials[J].Canad.J.Math, 1954, 6: 80-91.
[8]F.Jaeger, N.Linial, C.Payan, and N.Tarsi, Group connectivity of graphs – a nonhomogeneous analogue of nowhere zero flow properties[J].J.Combinatorial Theory, Ser.B, 1992, 56: 165-182.
[9]F.Jaeger, Flows and generalized coloring theorem in graphs[J].J Combin Theory Ser B, 1979, 26:205-216.
[10]C.Thomassen, Gr¨otzsch’s 3-color theorem and its counterparts for the torus and the projective plane[J].J Combin Theory Ser B,1994, 62:268-279.
[11]C.Thomassen, 5-coloring graphs on the torus[J].J Combin Theory Ser B, 1994, 62: 11-33.
[12]W.T.Tutte, On the imbedding of linear graph into surfaces[J].Proc London Math Soc Ser 2, 1949, 51: 464-483.
[13]P.A.Catlin, The reduction of graph family closed under contraction[J].Discrete Math ,1996, 160: 67-80.
[14]C.Q.Zhang, Integer flows and cycle covers of graphs[M].Marcel Dekker, New York, 1997.
[15]J.J.Chen, E.Eschen, H.J.Lai, Group connectivity of certain graphs[J].Ars Combinatoria, 2008,89:141-158
[16]Y.X.Yao, X.W.Li, H.J.Lai,Degree conditions for group connectivity[J].Discrete Math, 2010,310:1050-1058.
O157.5
A
1673-2219(2011)04-0009-04
2011-01-05
刘彦芬(1981-),女,河南南阳人,永城职业学院教师,主要从事图论及其应用方面的研究。
(责任编校:京华)