(遼寧師范大學(xué) 數(shù)學(xué)學(xué)院,遼寧 大連 116029)
圖論中有許多值得研究的問題,其中關(guān)于圖的等價分類問題就是圖理論中的重要問題之一.圖的不變量[1-7]是研究圖等價分類的重要方法.圖多項式是常見的圖不變量,在空間圖理論中具有十分重要的作用和地位.在圖多項式中,Tutte 多項式是重要的多項式,另外Tutte 多項式也可以與Chromatic 多項式[8-9]緊密聯(lián)系起來.
給定2個圖G,H,u1,v1是圖G的任意2個頂點,u2,v2是圖H的任意2個頂點,將頂點u1,u2是用一條邊連接起來,v1,v2是用n條邊連接起來(見圖1),所得到的圖記作(1,n),n≥ 1.
圖1 圖(1,n)
本文通過減邊縮邊定義,推導(dǎo)出來圖(1,n)的Tutte 多項式計算公式.
T(G;x,y)通常也簡記為T(G)或TG.
定義2[11]Tutte 多項式的減邊縮邊定義:(1)給定一個圖G,G′和G′分別表示在圖G中刪掉一條邊e和沿著邊e收縮到一點的圖,且邊e既不是環(huán)邊也不是割邊,則T(G)=T(G′) +T(G′);(2)假設(shè)圖G是由i個環(huán)邊和l個割邊組成的,則T(G)=xi yl.
定義3[12]令圖θn表示由2個頂點和n條連接這2個頂點的邊構(gòu)成的圖(見圖2),也稱為s-theta 圖.
圖2 圖 nθ
給定圖G1,G2,G1UG2表示圖G1和G2的不交并,G1∨G2表示圖G1和G2的一點并.
性質(zhì)1[10]395若e為圖G中的一條邊,那么
定理對于圖(1,n),n≥ 1,有
其中:TG,TH分別為圖G,H的Tutte 多項式;T(G:H)為圖G,H的兩點并的Tutte 多項式.
證明對圖(1,n)的n條邊中的一條邊進行減邊縮邊的運算,再對n-1條邊進行縮邊減邊的運算,以此類推,那么有等式
成立,其中:圖Hn1-,F(xiàn)n1-,En1-見圖3.
圖3 圖H n1-,F(xiàn)n1-,En1-
由式(2)可知
推論圖θn的Tutte 多項式為.
證明根據(jù)定理和Tutte 多形式的定義,有
其中:圖M i(i=1,2,L,n)為一個點連接i條環(huán)邊所構(gòu)成的圖,且T(Mn)=yn,T(θ1)=x. 證畢.
本文主要研究了一類特殊連圖的Tutte 多項式,目前僅有扇圖、輪圖和Flower 圖計算出了Tutte 多項式的具體表達方式.未來還可以研究其它更多圖的Tutte 多項式的性質(zhì)以及進一步探究Yamada 多項式與Tutte 多項式之間的聯(lián)系.