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        一個點并路的補圖的色等價圖類

        2022-04-15 06:53:50李丹陽馬海成
        西南大學學報(自然科學版) 2022年4期
        關鍵詞:正整數(shù)等價情形

        李丹陽,馬海成

        青海民族大學 數(shù)學與統(tǒng)計學院,西寧 810007

        為了找到K1∪Pm(m≥2)的所有伴隨等價圖,按m+1所含的最大奇因數(shù)是1,3,5,9,15或其他奇數(shù)分為6種情形.為方便,用δ(G)表示圖G的所有不同構的伴隨等價圖的個數(shù).δ(G)=1當且僅當G是伴隨唯一的.為方便讀者閱讀,下面列出文獻[16]中的12個等價橋:

        (1)P2m+1~Pm∪Cm+1(m≥3);

        (2)T1,1,n~K1∪Cn+2(n≥2);

        (3)T1,2,n~K1∪Dn+3;

        (4)P4~K1∪C3;

        (5)K1∪P5~P2∪T1,1,1;

        (6)C4~D4;

        (7)P2∪C6~P3∪D5;

        (8)P2∪C9~P5∪D6;

        (9)K1∪C9~T1,1,1∪D6;

        (10)P2∪C15~P5∪C5∪D7;

        (11)K1∪C15~T1,1,1∪C5∪D7;

        (12)C15∪D6~C5∪C9∪D7.

        定理1若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,則

        δ(K1∪Pm)=n2+1

        證設H~K1∪Pm,H1是H的一個連通分支,使得β(H1)=β(Pm),H=H1∪H2.

        若H1=P7,由K1∪P7~H=P7∪H2得H2~K1,由K1伴隨唯一得到H2=K1.

        若H1=C4,利用伴隨等價橋(1),H=C4∪H2~K1∪P7~K1∪P3∪C4,從而得到H2~K1∪P3,再由文獻[16]中的推論3.2知K1∪P3伴隨唯一,所以H2=K1∪P3.

        若H1=D4,利用伴隨等價橋(1)和(6),H=D4∪H2~K1∪P7~K1∪P3∪D4,從而得到H2=K1∪P3.

        若H1=T1,1,2,利用伴隨等價橋(1)和(2),H=T1,1,2∪H2~K1∪P7~K1∪P3∪C4~P3∪T1,1,2,從而得到H2=P3.故δ(K1∪P7)=4.

        假設結(jié)論對n-1(n≥3),即m′+1=2n成立.由文獻[16]中的引理2.7 知H1=Pm,Cm2+1,T1,1,m2-1.

        若H1=Pm,由K1∪Pm~H=Pm∪H2,得H2=K1.

        若H1=Cm2+1,利用伴隨等價橋(1),

        H=Cm2+1∪H2~K1∪Pm~K1∪Pm2∪Cm2+1

        若H1=T1,1,m2-1,利用伴隨等價橋(1)和(2),

        H=T1,1,m2-1∪H2~K1∪Pm~T1,1,m2-1∪Pm2

        從而得到H2~Pm2.再由文獻[17]中的定理1 知這樣的H2共有n個.

        若H1=P11,由H=P11∪H2~K1∪P11得H2=K1.

        若H1=C6,利用伴隨等價橋(1),H=C6∪H2~K1∪P11~K1∪P5∪C6,得H2~K1∪P5,又由n=2的情形知H2=K1∪P5,P2∪T1,1,1.

        若H1=T1,1,4,利用伴隨等價橋(1)和(2),H=T1,1,4∪H2~K1∪P11~K1∪P5∪C6~P5∪T1,1,4,從而得到H2~P5,由文獻[16]中的推論3.2知P5是伴隨唯一的,所以H2=P5.

        若H1=D5,利用伴隨等價橋(1),(5)和(7),H=D5∪H2~K1∪P11~K1∪P5∪C6~P2∪T1,1,1∪C6~P3∪D5∪T1,1,1,從而得到H2~P3∪T1,1,1,又由文獻[16]中的推論3.2知P3∪T1,1,1是伴隨唯一的,所以H2=P3∪T1,1,1.

        若H1=T1,2,2,利用伴隨等價橋(1),(3)和(7),H=T1,2,2∪H2~K1∪D5∪H2~K1∪P11~K1∪P5∪C6~P2∪T1,1,1∪C6~P3∪D5∪T1,1,1,從而得到K1∪H2~P3∪T1,1,1,由于P3∪T1,1,1是伴隨唯一的,所以這樣的H2是不存在的.故δ(K1∪P11)=5.

        假設結(jié)論對n-1(n≥3),即m′+1=3×2n-2成立.由文獻[16]中的引理2.7知H1=Pm,Cm2+1,T1,1,m2-1.同類似,我們得到H2~K1,K1∪Pm2,Pm2.由歸納假設和文獻[17]中的定理1 知,這樣的H2分別有1 個,個或n-2個,故

        若H1=P9,由H=P9∪H2~K1∪P9得H2=K1.

        H1=C5,利用伴隨等價橋(1),H=C5∪H2~K1∪P9~K1∪P4∪C5,得H2~K1∪P4,又由n=1的情形知H2=K1∪P4,2K1∪C3.

        若H1=T1,1,3,利用伴隨等價橋(1)和(2),H=T1,1,3∪H2~K1∪P9~K1∪P4∪C5~P4∪T1,1,3,得H2~P4,又由文獻[17]中的定理1得H2=P4,K1∪C3.故δ(K1∪P9)=5.

        假設結(jié)論對n-1(n≥3),即m′+1=5×2n-2成立.由文獻[16]中的引理2.7 知H1=Pm,Cm2+1,T1,1,m2-1.同類似,我們得到H2~K1,K1∪Pm2,Pm2.由歸納假設和文獻[17]中的定理1 知,這樣的H2分別有1個,(n-1)2+1個或2(n-1)個,故

        δ(K1∪Pm)=1+(n-1)2+1+2(n-1)=n2+1

        若H1是前4個圖,相應地,H2~K1,K1∪P8,P8,P8∪T1,1,1,由文獻[16]中的推論3.2知這些圖都是伴隨唯一的,所以H2=K1,K1∪P8,P8,P8∪T1,1,1.

        若H1=T1,2,3,利用伴隨等價橋(1),(3)和(9),H=T1,2,3∪H2~K1∪D6∪H2~K1∪P17~K1∪P8∪C9~P8∪T1,1,1∪D6,得K1∪H2~P8∪T1,1,1,又由于P8∪T1,1,1是伴隨唯一的,所以這樣的H2是不存在的.故δ(K1∪P17)=4.

        假設結(jié)論對n-1(n≥3),即m′+1=9×2n-2成立.由文獻[16]中的引理2.7知H1=Pm,Cm2+1,T1,1,m2-1.同類似,我們得到H2~K1,K1∪Pm2,Pm2.由歸納假設和文獻[17]中的定理1 知,這樣的H2分別有1個,個或n-1個,故

        若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,或m+1=2n-1×(2k-1)(k≠2)對某對正整數(shù)n,k成立,令

        Ω1={Pm1,Pm2∪Cm2+1,Pm3∪Cm2+1∪Cm3+1,…,Pmn∪Cm2+1∪Cm3+1∪…∪Cmn+1}

        若m+1=3×2n-1對某個正整數(shù)n成立,令

        Ω2={Pm1,Pm2∪Cm2+1,Pm3∪Cm2+1∪Cm3+1,…,Pmn-1∪Cm2+1∪Cm3+1∪…∪Cmn-1+1}

        若m+1=5×2n-1對某個正整數(shù)n成立,令

        若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,則

        若m+1=3×2n-1對某個正整數(shù)n成立,則

        若m+1=5×2n-1對某個正整數(shù)n成立,則[Pm]=Ω1∪Ω3;

        若m+1=2n-1×(2k+1)(k≠1,2)對某對正整數(shù)n和k成立,則[Pm]=Ω1.

        若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,或m+1=2n-1×(2k-1)(k≠2)對某對正整數(shù)n,k成立,由等價橋(2)我們知道,集合Ω1中的每一個含有圈分支的圖中的每一個圈與一個孤立點K1相遇就會等價于一個T-形分支.令

        若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,由等價橋(6),Θ1中的圖K1∪P3∪C4∪C8∪…∪Cm2+1等價于K1∪P3∪D4∪C8∪…∪Cm2+1,再利用等價橋(2)使得圖K1∪P3∪D4∪Cm2+1∪…∪Cmn-1+1中的每一個圈分支與一個孤立點K1相遇就會等價于一個T-形分支,令

        若m+1=3×2n-1,n≥3.由等價橋(2)知集合Ω2中的每一個含有圈分支的圖中的每一個圈與一個孤立點K1相遇就會等價于一個T-形分支.令

        若m+1=5×2n-1,K1∪Pm的等價圖除集合Θ1中的圖外,還有集合{K1∪H:H∈Ω3}中的圖.由等價橋(2),{K1∪H:H∈Ω3}中的圖2K1∪C3∪C5∪…∪Cm2+1中除C3外的任何兩個圈與兩個孤立點2K1相遇就會等價于兩個T-形分支.令

        Δ2={C3∪T1,1,3∪T1,1,8∪…∪Cm2+1,C3∪C5…∪T1,1,m3-1∪T1,1,m2-1}

        若m+1=9×2n-1,n≥2,K1∪Pm的等價圖除集合Θ1中的圖外,還包含圖P8∪T1,1,1∪D6∪C18∪…∪Cm2+1.由等價橋(9),集合Θ1中的圖K1∪P8∪C9∪…∪Cm2+1等價于圖P8∪T1,1,1∪D6∪C18∪…∪Cm2+1.

        若m+1=15×2n-1,n≥2,K1∪Pm的等價圖除集合Θ1中的圖外,還包含圖P14∪T1,1,1∪C5∪D7∪C30∪…∪Cm2+1.由等價橋(11),集合Θ1中的圖K1∪P14∪C15∪…∪Cm2+1等價于圖P14∪T1,1,1∪C5∪D7∪C30∪…∪Cm2+1.

        于是,我們得到下面的結(jié)果:

        定理2若m+1=2n+1對某個正整數(shù)n成立,則

        [K1∪Pm]=Θ1∪{K1∪H:H∈Ω3}∪Δ2

        證由文獻[16]中的等價變換規(guī)律,這些圖均等價于K1∪Pm,且圖的個數(shù)也等于δ(K1∪Pm).

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