徐 弈,王禮想,舒阿秀
(安慶師范大學(xué)數(shù)學(xué)與計算科學(xué)學(xué)院,安徽安慶246133)
一個哈密爾頓圖,是指包含一個過所有頂點的圈的圖。如果圖G中任意兩頂點都有一條哈密爾頓路相連,則稱G是哈密爾頓-連通的。如果平衡二部圖G中不在同一分部中的任意一對頂點都有一條哈密爾頓路相連,則稱G是哈密爾頓二部連通的。若一個平衡二部圖G刪除一個階為2P的平衡子集后的子圖是哈密爾頓二部連通的,則稱G是2P-哈密爾頓二部連通的。由此可以看出,當p=0時,所表達的就是平衡二部圖的哈密爾頓二部連通性。
圖的哈密爾頓問題的研究一直是一個經(jīng)典而又困難的問題,近年來研究這類問題的文獻較多,而最近提出了一種新思想,即用能量刻畫圖的一些性質(zhì),亦取得了一些成果。如李饒在文獻[1-2]中給出了用能量刻畫無向簡單圖性質(zhì)的一些條件;余桂東等在文獻[3]中用帶有最大度的能量刻畫了無向簡單圖的哈密爾頓性。基于這些研究,本文用補圖的能量給出了一個平衡二部圖是2P-哈密爾頓二部連通的一個充分條件。
設(shè)G= ( )X,Y;E 是一個平衡二部圖,它的k 閉包定義為將所有度和大于等于k 的頂點對(x,y)連接起來,其中x ∈X,y ∈Y,記為clk(G)。下面先介紹一些相關(guān)引理。
引理1[4]設(shè)P ≥0,G是一個2n階平衡二部圖。G是2P-哈密爾頓二部連通的當且僅當cln+p+2(G)是2P-哈密爾頓二部連通的。
引理2[5]設(shè)e是圖G的任意一條邊,則有左邊等號成立當且僅當e是圖G的一條孤立邊,右邊等號不成立。
引理3[6]設(shè)G 是一個n 階圖,有度序列d1≤d2≤···≤dn,則λ2(G)≥等號成立當且僅當G是正則圖或者二部半正則圖。
引理4[7]設(shè)G是一個二部圖,則有λ(G)≤
定理1設(shè)G=是一個平衡二部圖,滿足=n ≥p+3。若
則G= ( X,Y;E )是2P-哈密爾頓二部連通的。
證明設(shè)G= ( X,Y;E )是一個滿足定理條件的平衡二部圖。如果G不是2P-哈密爾頓二部連通的,則由引理1,圖H =cln+p+2(G)也不是2P-哈密爾頓二部連通的,因而,H不是完全二部圖。由閉包的性質(zhì)可知,H中任意一對不相連的頂點對(x,y)(其中x ∈X,y ∈Y)有dH(x)+dH(y)≤n+p+1。這意味在H的補圖H*中,任意一對相連頂點對(u,v)都有dH*(u)+dH*(v)=n-dH(u)+n-dH(v)≥n-p-1,因而得出
結(jié)合(1)式和引理4,可得
因為H*是平衡二部圖,所以λ(H*)=-λ1(H*)。由圖能量的定義和Cauchy-Schwartz不等式得
等號成立當且僅當λ2(H*)=···=λ2n-1(H*)。
令s=e(G*)-e(H*),因為H非空,所以至少有一對相鄰頂點滿足dH(x)+dH(y)≤n+p+1,則
因 而s=e(G*)-e(H*)=e(H)-e(G)≤e(H)-(n2-e(G*))≤e(G*)-n+p+2。由 引 理2,可 以 找 到ε(H*)和ε(G*)之間的聯(lián)系,即
又因為e(H*)≤e(G*),代入(3)式可得
等式(1)成立當且僅當G 是正則圖或者二部半正則圖,等式(4)成立e(H)=n+p+1+(n-1)2,等式(5)成立當且僅當G有s條孤立邊,相互矛盾,因而(1)、(2)、(4)、(5)式等號不能同時成立,所以(6)式等號取不到,因而
這與假設(shè)矛盾,因而定理成立。