Celkové zbarvení

V teorii grafů je celkové zbarvení druhem zbarvení vrcholů a hran grafu. Pokud není výslovně uvedeno jinak, celkové zbarvení se považuje za správné v tom smyslu, že žádné sousední vrcholy a žádné sousední hrany a vrcholy ležící na koncích hran nejsou obarveny stejnou barvou.

Celkové chromatické číslo χ″( G ) grafu G je nejmenší počet barev potřebný pro celkové vybarvení G .

Celkový graf T = T( G ) grafu G je graf, ve kterém

  1. množina vrcholů grafu T odpovídá vrcholům a hranám grafu G ;
  2. dva vrcholy v T jsou sousedící právě tehdy, když odpovídající prvky jsou buď sousedící v G nebo incidentní.

S touto definicí se celkové zbarvení stane (správným) zbarvením vrcholu celkového grafu.

Několik vlastností χ″( G ):

  1. χ″( G ) ≥ Δ( G ) + 1.
  2. χ″( G ) ≤ Δ( G ) + 1026 [ 1 ] .
  3. χ″( G ) ≤ Δ( G ) + 8 ln 8 (Δ( G )) pro dostatečně velké Δ( G ) [2] .
  4. χ″( G ) ≤ ch′( G ) + 2.

Zde Δ( G ) je maximální mocnina a ch′( G ) je index předepsaného zbarvení hran .

Celkové zbarvení vzniká přirozeným způsobem, protože se jedná o jednoduchou směs zbarvení vrcholů a okrajů. Dalším krokem je uvažovat o horních hranicích celkového chromatického čísla v podmínkách maximálního stupně, analogicky s Brooksovými nebo Vizingovými teorémy . Ukázalo se, že určení horních hranic celkového zbarvení v závislosti na maximálním stupni je obtížný úkol a matematikům unikal 40 let.

Nejznámější odhad zní takto:

Dohad o celkovém zbarvení.

χ″( G ) ≤ Δ( G ) + 2.

Výraz „totální zbarvení“ a formulaci domněnky zjevně nezávisle navrhli Behzad a Vizing v četných publikacích v letech 1964 až 1968 (podrobnosti viz kniha Jensena a Tofta [3] ).

Je známo, že tato domněnka platí pro několik důležitých tříd grafů, jako jsou bipartitní grafy a většina rovinných grafů , s výjimkou grafů s maximálním stupněm 6. Případ rovinných grafů bude vyřešen, pokud Vizingova domněnka rovinného grafu bude se ukázalo jako pravdivé. Také, pokud je dohad o předepsaném zbarvení hran pravdivý, pak χ″( G ) ≤ Δ( G ) + 3.

Byly získány některé výsledky týkající se celkového zbarvení. Například Kylakos a Read [4] dokázali, že zlomkový chromatický index celkového grafu pro graf G nepřesahuje Δ( G ) + 2.

Zmíníme také následující spojení mezi spojnicovým grafem a celkovým grafem :

T ( G ) je Euler právě tehdy , když L ( G ) je Euler .

Poznámky

  1. Molloy, Reed, 1998 .
  2. Hind, Molloy, Reed, 1998 .
  3. Jensen, Toft, 1995 .
  4. Kilakos, Reed, 1993 .

Literatura