图的双变量色多项式比较研究

2015-04-09 12:14刘莹唐晓清

刘莹 唐晓清

摘 要 对图论的一些著名的双变量色多项式进行比较研究,对Tutte, Potts, Matching和Dohmen多项式,从定义、表达式的关系以及性质进行比较.特别地,对Tutte多项式的减-缩边公式,给出严格证明;对其余3种,则补充了它们各自的减-缩边公式以及证明.同时,由这些减-缩边公式得出它们各自一些特殊图的色多项式的具体计算公式,显示了减-缩边公式在简化计算方面的应用.

关键词 双变量色多项式;减-缩边公式;Pascal矩阵

中图分类号 O157.5 文献标识码 A 文章编号 1000-2537(2014)06-0067-06

Abstract By comparing theTutte, Potts, Matching and Dohmen two-variable chromatic polynomials, the present work studied famous two-variable chromatic polynomials of graph. Their properties and the relationship between those definitions are investigated. Especially, a grid proof to reduce-contract edge formula of Tutte, as well as the others reduce-contract edge formulas and proofs are presented. Moreover, we studied some concrete compute formulas of special graphs to each of them based on those reduce-contract edge formulas, and those reduce-contract edge formulas show the application in simplifying calculation.

Key words two-variable chromatic polynomial; reduce-contract edge formula; Pascal matrix

色多项式一直是图论的一个重要研究方向.为了解决单变量色多项式中存在的一些问题,Tutte最先提出双变量色多项式[1],他的定义为:

T(G;x,y)=∑AE(x-1)k(A)-k(E)(y-1)A+k(A)-V (1)

这里,G=(V,E),V和E分别表示图G的顶点集和边集,k(A)表示边子集A和V组成的子图(V,A)的连通部分数,k(E)表示图G的连通部分数,A表示边子集A所含边数,V表示顶点数.

其后,又陆续有一些学者提出一些新的双变量色多项式,比较著名的有Potts双变量色多项式,Matching双变量多项式等.最近,Dohmen等人提出新的双变量色多项式概念[2],并提出如下色多项式计算公式:

5 结论

本文对于一些著名的双变量色多项式进行了比较研究,对有些定理给予新的证明,有些给出了相应的减缩边公式,此外,还探讨了它们之间的关系.期待这些工作能引起同行进一步的深入研究.

参考文献:

[1] TUTTE W T. Graph theory[M].Cambridge: Cambridge University Press, 2001.

[2] DOHMEN K, PNITZ A, TITTMANN P. A new two-variable generalization of the chromatic polynomial[J].Discrete Math Theor Comput Sci, 2003,6(2):69-89.

[3] 唐晓清,刘念祖,王汉兴,等.图的一类新双变量色多项式[J].兰州大学学报:自然科学版, 2012,48(2):106-112.

[4] 唐晓清,刘念祖,王汉兴,等.正则树的双变量色多项式研究[J].应用数学学报,2013,36(4):761-768.

[5] 刘念祖,唐晓清,王汉兴.正则q-树根图的双概率可靠性探究[J].西南师范大学学报:自然科学版,2013,38(12):24-27.

[6] WELSH D. The Tutte polynomial[J].Random Structures Algorithms, 1999,15(3-4):210-228.

[7] AVERBOUCH I, MAKOWSKY J. The complexity of multivariate matching polynomials, January 2007. Preprint.

[8] 唐晓清,谭明纯.简单序约束条件下的参数估计的EM方法 [J].湖南工程学院学报, 2010,20(1):61-64.

[9] 王汉兴,刘念祖,唐晓清,等.基于数学模型的混泥土泵车液压系统的Simulink动态仿真 [J].重庆理工大学学报:自然科学版,2012,26(9):1-7.

[10] 唐晓清,白延琴,刘念祖,等. 基于随机矩阵理论的Markowitz组合投资模型[J].上海大学学报:自然科学版, 2013,19(3):293-297.

[11] 沈小玲,侯耀平.最大度和次大度相等的双星树由它的Laplacian谱确定[J] .湖南师范大学自然科学学报, 2007,30(3):22-25.

[12] 沈小玲,侯耀平.毛毛虫图的r次幂的最小斜秩[J].湖南师范大学自然科学学报, 2014,37(4):87-91.

(编辑 胡文杰)