几类图的泛宽度染色和(p,1)-全标号

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随着图论理论的发展,图论分出许多分支,起源于150年前的四色猜想的染色问题有着极其重要的地位,并且在组合分析和实际生活中有着广泛的应用.染色问题是图论研究中一个很活跃的课题,得到了许多有趣而实用的结果,同时又拓展出一些新的分支.近年来,又提出了许多新的染色问题,这些染色问题在频率分配中有很强的应用,如:泛宽度染色,(p,1)—全标号. 定义1[1]设G=(V(G),E(G)),d是一个正整数,X是V(G)的一个子集,如果X中任意两个顶点的距离都大子d,称X是一个宽度箱,d叫做X的宽度.显然,d—宽度箱也是(d-1)—宽度箱、(d—2)—宽度箱等等. 定义2[1]给定图G=(V(G),E(G)),使得V(G)=X1∪X2∪…∪Xk(Xi(i=1,2,…,k)是V(G)的宽度两两不同的宽度箱)的最小整数k,这个整数k叫做图G的泛宽度色数,记做Xp(G).图G的一个大小为Xp(G)的染色叫做Xp(G)—染色.显然,此处我们的目的是最小化k.可以假设对每个i,Xi是—个i—宽度箱. 图的泛宽度染色是一种以距离为依据准则的图顶点的剖分问题.对于不具有特定图结构的任意图来说,研究图的泛宽度色数是非常困难的,而且目前已知的结论中,也都是针对具有具体图结构的图类来研究的,如:无限正方形[2],完全图Kn的剖分图S(Kn)[1]的泛宽度色数,无限3—正则树的泛宽度色数是7[3].因此,在文献[1]中作者猜想:确定任意图的泛宽度色数是NP完备问题. 在频率分配问题中,会有下面的情形出现:我们需要给中转站分配频率波段(每个中转站得到对应于一个整数的频率波段).为了避免干扰,如果两个站点离得非常近,那么它们的频率之差至少要相差2,而且,如果两个站点离得近(不是非常近),那么它们得到的频率不同.受到这个问题的启发,Gringgs和Yeh[4]引进了L(2,1)—标号,它的自然推广是L(p,1)—标号, 定义3[5]设p是一个非负整数,图G的一个L(p,1)一标号是从V(G)到一个整数集合的映射L,必须满足:对于任意的顶点u,v (1)若dG(u,v)=1,则|L(u)—L(v)|≥p; (2)若dG(u,v)=2,则|L(u)—L(v)|≥1. 特别地,Whittlesey等人在文献[7]中研究了G的剖分图S1(G)的L(p,1)—标号,G的剖分图S1(G)是有图G在每条边上插入一个点所得到的图,S1(G)的L(p,1)—标号对应与G的L(p,1)—全标号. 定义4[5]设p是一个非负整数,图G的一个k—(p,1)—全标号是一个映射f:V(G)∪E(G)→{0,1,2,…,k},使得: (1)G的任意两个相邻的顶点u和v,有|f(u)—f(v)|≥1, (2)G的任意两条相邻的边e和e,有|f(e)—f(e)|≥1, (3)G的任意两个相关联的点v和边e,有|f(v)—f(e)|≥p,(p,1)—全标号的跨度是指两个标号差的最大值,图G的(p,1)—全标号的最小跨度叫图G的(p,1)—全标号数,记做λTp(G). [5]Fredeic Havet和Min—Li Yu给出了λTp(G)的上下界,提出了(p,1)—全标号猜想:λTp(G)≤△(G)+2p-1.在本文中,我们主要得到如下结论: 定义2.1[38]设G表示任意一个连通图,其中V(G)=.[v1,v2,…,vn},G表示G的一个复制图,其中V(G’)={u1,u2,…,un).在G和G之间加匹配viui(i=1,2,…,n),得到新图D(G),则V(D(G))=V(G)∪V(G),E(D(G))=E(G)∪E(G)∪{viui,i=1,2,…,n},不妨称D(G)为双图. 定理2.1设Pn表示一条阶为n的路,则当n>5时,有xp(D(R))=5. 定理2.2设Wn表示一个轮,有Xp(D(Wn))=n+2. 定义3.1.1设G和G表示任意两个连通图,其顶点集分别为:在G和G,之间叠加匹配uivi,vivi+1,vivi+2,…,vivi+m,…,uivi+(n-1)(i=1,2,…,n;m=0,1,2,…,n-1;当i+m>n时,i+m为模n意义下的加法).这样得到一系列图G(1)n,n,G(2)n,n,…,G(m=1)n,n,…,G(n)n,n称为图G和G的弱联图.显然G(n)n,n:G∨G. 定理3.1.1设Pn表示一条阶为n的路,有λT2(Pn(m+1)n,n):△+2:m+5(m=0,1,2,…,n.—2,n≥4). 定理3.1.2设Cn表示一个圈,有λT2(Cn(m=+1n,n))≥△+2=m+5(m=0,1,2,…,n-1);当n为偶数时,λT2(C(m+1)n,n)=△+2=m+5(m=0,1,2,…,n-1). 定义3.2.1[29]设G是一个简单图,V(G)={v1,V2,…,Vn}.I2是两个点的独立集,G[I2]是通过I2代替G的每个顶点后所得到的图,即G的每个顶点vi都有一个复制点vi,I2中每个点仍按对应点的连边方式与其他点连边.G[I2]的点集和边集对应如下:则称G[I2]为G的点分裂图. 定理3.2.1 Pn表示阶为n的路,Pn[I2]表示路Pn的点分裂图,则有 定理3.2.2Cn(n≥3)表示一个圈,Cn[I2]表示圈Cn的点分裂图,则当n为偶数时,有λT2(Cn[I2])=6. 定理3.2.3 Kn[I2]表示完全图Kn的点分裂图,则有λT2(Kn[I2])≥2n. 定义3.3.1[12]设T(G)表示任意图G的全图,其顶点集对应于图G的顶点和边,全图T(G)中两个顶点是相邻的,当且仅当图G中对应的顶点或边相邻,或者是对应的顶点和边是相关联的,不妨设图G的顶点集V(G)={v1,v2,…,vn},E(G)={e1,e2,…,em},那么 E(T(G))={ViVj|vivj∈G}∪{eiej|ei和ej在G中相邻}∪{viej|vi和ej在G中相关联}. 定理3.3.1设T(Cn)表示圈Cn的全图,则有λT2(T(Gn))≥6;特别地,当n为偶数时,有λT2(T(Cn))=6. 定理3.3.2 Pn表示阶为n的路,T(Pn)表示路Pn的全图,则有 定理3.4.1设G表示一棵最大度△(G)=3的树,并且G中所有的最大度点在一条路上,则有λT2(G)≤5. Fm表示阶为m+1的扇,当n个扇Fm的扇心连成圈时,用Cn·F[27]m表示.设则对于图Cn·F的(2,1)—全标号有下面的定理.定理3.4.2当n兰0(mod2)时,有 在含有n个顶点的路Pn上,当且仅当两点的距离(模)为k时加一条边,所得到的图称为pkn图[21][39].下面我们给出了部分pkn图的(2,1)—全标号. 定理3.4.3对图pkn,有λT2(Pkn)=6,k>1,n≥3k+2. 在含有n个顶点的圈Cn上,当且仅当两点的距离(模)为k时加一条边,所得到的图称为Chn图[22],下面我们给出了图C24m(m≥1)的(2,1)—全标号. 定理3.4.4λT2(C24m)=6,m≥1. 对于完全图Kn,u,v∈V(Kn),删去边uv,其它点和边不变,则得到了图Kn— uv,下面我们给出了一类图Kn— uv的(2,1)—全标号. 定理3.4.5当n为奇数且n≥3时,有λT2(Kn—uv)=n+1. 不妨设V(Cn)={v1,v2,…,vn},V(Cn)的一个复制V(Cn)记为{u1,u2,…,un},在V(Cn)和其复制V(Cn)之间叠加不同的匹配,就构成了一系列新图:Sn,Sn1,M(Cn).下面我们给出了这些图的(,1)—全标号. 在V(Cn)和V(Cn)之间叠加匹配uivi(i=1,2,…,n)和vivi+1(i=1,2,…,n-1),vnv1,得到图Sn,有: 定理3.5.1当n为偶数时,有λTp(Sn)=△+p=p+4. 在Sn(n为偶数)中,把Sn中所有ui(i=1,2,…,n)按u1u2,u2u3,…,un-1un,unu1的方式连成圈,得到图Sn1,有:定理3.5.2当n为偶数时,有λTp(Sn1)=△+p=p+4. 我们称由Mycielski作图法得到的图为Mycielski图,记为M(G)[31].给定图G,顶点集V(G)={v1,v2,…,vn},则图M(G)的顶点集和边集分别是: 定理3.5.3当n为偶数时,有n+p-1=△+p-1≤λTp(M(Cn))≤△+p+2=n+p+2.
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