[摘要] 本文在前人研究圖正常著色的最大方法數(shù)基礎(chǔ)上,更好地給出了色多項(xiàng)式界的控制,使得結(jié)論的研究更具有普遍意義.
[關(guān)鍵詞] 正常著色 最大方法數(shù) 色多項(xiàng)式
一、引言
圖的色多項(xiàng)式是Birkhoff 為攻克4色問(wèn)題而于1912年提出來(lái)的,Brikhoff 與Lewis 對(duì)圖的色多項(xiàng)式進(jìn)行了更為深入的研究. 雖然到目前為止,用這種方法并沒(méi)有解決4 色問(wèn)題,但圖的色多項(xiàng)式對(duì)圖論的理論及其應(yīng)用都具有很大的影響..
定義圖G的一個(gè)正常k頂點(diǎn)著色,簡(jiǎn)稱圖的k點(diǎn)著色,用k種顏色對(duì)G的各頂點(diǎn)進(jìn)行著色,使得任意相鄰的兩點(diǎn)著不同的顏色. 若G至少有一個(gè)正常k點(diǎn)著色,就稱G是正常k點(diǎn)可著色的. 使G是k點(diǎn)可著色的數(shù)k的最小值稱為圖G的色數(shù), 記為. 若,則稱G為k色圖.圖G的一個(gè)至多t色的著色是G的一個(gè)t種或不到t種顏色的著色,G的兩種著色方案中若至少有一個(gè)頂點(diǎn)指定為不同的顏色就認(rèn)為是兩種不同的著色方法. 我們用f(G,t)表示標(biāo)定圖G的不同的至多t可著色的數(shù)目. 一般地講,對(duì)于給定的P階標(biāo)定圖G,對(duì)其進(jìn)行t正常染色的方法數(shù)是t的一個(gè)函數(shù),它可表示成t的一個(gè)多項(xiàng)式,稱為圖的色多項(xiàng)式,記為f(G,t).
色多項(xiàng)式的研究及其應(yīng)用非常廣泛,也有很多關(guān)于色多項(xiàng)式的研究成果,首先,對(duì)任意圖的色多項(xiàng)式求解就是一個(gè)非常困難的問(wèn)題,目前人們?cè)谶@方面的研究也就停留在對(duì)一些特殊圖色多項(xiàng)式的求解上,目前有很多學(xué)者在色等價(jià)性和色唯一性上做一些研究,研究色多項(xiàng)式系數(shù)之和的文章也有很多,還有一部分是專注于色多項(xiàng)式的系數(shù)與圖本身的結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,研究方法也形形色色,有的技巧性很強(qiáng),有的學(xué)者會(huì)利用容斥原理來(lái)研究色多項(xiàng)式,與色多項(xiàng)式關(guān)聯(lián)的部分也會(huì)很多.
二、定理證明
設(shè)G(V,E)是一個(gè)無(wú)向簡(jiǎn)單的標(biāo)定圖,并且,用f(G,t)表示G的正常t-著色的方法數(shù)(即色多項(xiàng)式).又設(shè)是具有n個(gè)頂點(diǎn),m條邊無(wú)向的標(biāo)定圖的集合,用表示中圖的正常t-著色的最大方法數(shù).
即
文獻(xiàn)中給出了的上界為:
文獻(xiàn) 中給出了當(dāng)時(shí),有
由上述文獻(xiàn)中的結(jié)論不難證明下述引理1和引理2.
引理1:若a,b是正整數(shù),正整數(shù),則有
引理2:若是n個(gè)正整數(shù),正整數(shù)則
成立.
引理3:設(shè)連通圖且是可t-著色的,則.
引理4:設(shè),且是可t-著色的,不妨設(shè)G有k個(gè)連通分支,記為.令,則有
成立
證明:記
因?yàn)?,,而是一連通圖且為可t-著色的.
故由引理3有
所以,又由引理2知
成立.
所以引理4得證.
引理5:設(shè)且可t-著色的,有k個(gè)連通枝,
則.
定理:設(shè),且是可t-著色的,不妨設(shè)G有k個(gè)連通分支,記為.令,則有下面結(jié)論成立:
證明:設(shè),若G是不可t-著色的,則,若G是可t-著色的,由引理4有
由引理5色多項(xiàng)式,所以有
所以
通過(guò)對(duì)諸多問(wèn)題的分析,可以看出在時(shí)即各分支的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)相等時(shí)我們控制的最好.
從定理結(jié)論可以看出,此定理內(nèi)容要比已有結(jié)論好出很多,它們都是以上定理的一小部分,結(jié)論也更加準(zhǔn)確許多.
參考文獻(xiàn)
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