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完全圖


CompleteGraphs

完全圖是一個,其中每對圖頂點都由一條連線。具有 n圖頂點的完全圖表示為 K_n,並具有 (n; 2)=n(n-1)/2 (三角形數)條無向邊,其中 (n; k) 是一個二項式係數。在較早的文獻中,完全圖有時被稱為通用圖。

完全圖 K_n 也是完全 n-部圖 K_(n×1)=K_(1,...,1_()_(n))

n 個節點上的完全圖在 Wolfram 語言中實現為CompleteGraph[n]。預計算的屬性可以使用GraphData[{"Complete", n}]。可以使用 Wolfram 語言中的函式來測試圖是否完整CompleteGraphQ[g]。

0 個節點的完全圖是一個被稱為零圖的平凡圖,而 1 個節點的完全圖是一個被稱為單點圖的平凡圖。

在 1890 年代,Walecki 證明了對於奇數 n,完全圖 K_n 允許哈密頓分解,對於偶數 n,允許分解為哈密頓環加上完美匹配(Lucas 1892,Bryant 2007,Alspach 2008)。Alspach et al. (1990) 給出了所有 K_n哈密頓分解的構造。

完全圖 K_n圖補n 個頂點上的空圖K_n單純形圖超立方體圖 Q_n(Alikhani 和 Ghanbari 2024)。

K_n圖虧格[(n-3)(n-4)/12],對於 n>=3 (Ringel 和 Youngs 1968;Harary 1994,p. 118),其中 [x]天花板函式

完全圖 G鄰接矩陣 A 採用特別簡單的形式,即全為 1,對角線上為 0,即單位矩陣減去單位矩陣

 A=J-I.
(1)

完全圖是距離正則幾何支配唯一的。

K_3環圖 C_3,以及奇圖 O_2(Skiena 1990,p. 162)。K_4四面體圖,以及輪圖 W_4,也是一個平面圖K_5 是非平面的,有時被稱為五胞體圖或 Kuratowski 圖。Conway 和 Gordon (1983) 證明了 K_6 的每個嵌入都是本徵連結的,至少有一對連結的三角形,並且 K_6 也是一個凱萊圖。Conway 和 Gordon (1983) 還表明,K_7 的任何嵌入都包含一個打結的哈密頓環

CompleteGraphMinimalEmbeddings

對於 n=1、2、3 和 4,完全圖 K_n平面圖。對於 n=5、6 和 7,它是非平面圖,其圖交叉數等於其直線交叉數蓋伊猜想提出了 K_n圖交叉數的閉合形式,這首先與 K_8直線交叉數不同,其中 rcn=19cn=18。上面說明了最小交叉嵌入,其中顯示了 K_8 的最小直線和無限制(允許曲線邊)最小嵌入(Harary 和 Hill 1962-1963)。

完全圖 K_n線圖星圖 S_(n+1) 的線圖。

色多項式 pi_n(z) K_n降階乘 (z)_n 給出。 獨立多項式由下式給出

 I_n(x)=1+nx,
(2)

匹配多項式由下式給出

mu(x)=He_n(x)
(3)
=2^(-n/2)H_n(x/(sqrt(2))),
(4)

其中 He_n(x)埃爾米特多項式 H_n(x) 的歸一化版本。

K_n色數團數n。完全圖 Aut(K_n)自同構群對稱群 S_n(Holton 和 Sheehan 1993,p. 27)。

CompleteGraphCycles

對於 n=3、4、...,完全圖 K_n 中的圖環數為 1、7、37、197、1172、8018 ... (OEIS A002807)。這些數字由以下公式解析給出

C_n=sum_(k=3)^(n)1/2(n; k)(k-1)!
(5)
=1/4n[2_3F_1(1,1,1-n;2;-1)-n-1],
(6)

其中 (n; k)二項式係數_3F_1(a,b,c;d;z)廣義超幾何函式 (Char 1968, Holroyd 和 Wingate 1985)。

完全圖是測地線的

一般而言,是否可以將一組具有 1、2、...、n-1圖邊總是打包到 K_n 中尚不清楚。但是,如果將的選擇限制為每個族中的路徑或星形,則始終可以完成打包(Zaks 和 Liu 1977,Honsberger 1985)。

完全圖 K_n二分雙圖皇冠圖 K_2 square K_n^_


參見

啞鈴圖, , 完全二分圖, 完全有向圖, 完全 k-部圖, 空圖, 圖補, 蓋伊猜想, 棒棒糖圖, 奇圖, 正多邊形對角線劃分, 單點圖 在 課堂中探索此主題

使用 探索

參考文獻

Alikhani, S. 和 Ghanbari, N. "圖論中的黃金比例:綜述。" 2024 年 7 月 9 日。 https://arxiv.org/abs/2407.15860Alspach, B.; Bermond, J.-C.; 和 Sotteau, D. "分解為環。I. 哈密頓分解。" 在 1987 年 5 月 3-9 日在加拿大魁北克省蒙特利爾舉行的關於環和射線的北約高階研究研討會論文集:有限圖和無限圖中的基本結構 (Ed. G. Hahn, G. Sabidussi, 和 R. E. Woodrow). 多德雷赫特,荷蘭:Kluwer,pp. 9-18, 1990.Alspach, B. "精彩的 Walecki 構造。" Bull. Inst. Combin. Appl. 52, 7-20, 2008.Bryant, D. E. "完全圖的環分解。" 在 2007 年組合數學調查 (Eds. A. J. W. Hilton 和 J. M. Talbot). 英國劍橋:劍橋大學出版社,2007.Char, J. P. "主電路矩陣。" Proc. IEE 115, 762-770, 1968.Chartrand, G. 圖論導論。 紐約:Dover,pp. 29-30, 1985.Conway, J. H. 和 Gordon, C. M. "空間圖中的結和鏈。" J. Graph Th. 7, 445-453, 1983.DistanceRegular.org. " K_9 的辛 7-覆蓋。" http://www.distanceregular.org/graphs/symplectic7coverk9.html.Harary, F. 圖論。 雷丁,馬薩諸塞州:Addison-Wesley, 1994.Harary, F. 和 Hill, A. "關於完全圖中的交叉數。" Proc. Edin. Math. Soc. 13, 333-338, 1962-1963.Holroyd, F. C. 和 Wingate, W. J. G. "樹或其他圖的補圖中的環。" Disc. Math. 55, 267-282, 1985.Holton, D. A. 和 Sheehan, J. 彼得森圖。 英國劍橋:劍橋大學出版社,1993.Honsberger, R. 數學瑰寶 III。 華盛頓特區:美國數學協會,pp. 60-63, 1985.Lucas, É. 數學娛樂, tome II. 巴黎, 1892.Ringel, G. 和 Youngs, J. W. T. "Heawood 地圖著色問題的解決方案。" Proc. Nat. Acad. Sci. USA 60, 438-445, 1968.Saaty, T. L. 和 Kainen, P. C. 四色問題:攻擊與征服。 紐約:Dover,p. 12, 1986.Skiena, S. "完全圖。" §4.2.1 在 離散數學實現:使用 Mathematica 的組合數學和圖論。 雷丁,馬薩諸塞州:Addison-Wesley,pp. 82, 140-141, 和 162, 1990.Sloane, N. J. A. 序列 A002807/M4420 在 "整數序列線上百科全書" 中。Zaks, S. 和 Liu, C. L. "將圖分解為樹。" 在 第八屆東南組合數學、圖論和計算會議論文集(路易斯安那州立大學,巴吞魯日,路易斯安那州,1977 年 (Ed. F. Hoffman, L. Lesniak-Foster, D. McCarthy, R. C. Mullin, K. B. Reid, 和 R. G. Stanton). Congr. Numer. 19, 643-654, 1977.

在 上引用

完全圖

引用為

Weisstein, Eric W. "完全圖。" 來自 網路資源。 https://mathworld.tw/CompleteGraph.html

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