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立方體連線環圖


Cube-ConnectedCycle

n 階立方體連線環圖是透過將 n 維超立方體中的每個頂點替換為長度為 n 的環而獲得的圖。它們由 Preparata 和 Vuillemin (1981) 引入,並與超立方體共享許多屬性,但具有額外的理想屬性,即對於 n>1,每個頂點都具有度數 3。立方體連線環對於 n=1 和 2 包含自環,但對於 n>=3 是簡單圖。

n 階立方體連線環可以在由數字對 (x,y) 索引的 n·2^n 個節點的集合上構建,其中 0<=x<=2^n-1 且 0<=y<=n-1,其中每個節點 (x,y) 連線到另外三個節點 (x,(y+1) (mod n))、(x,(y-1) (mod n)) 和 (x 異或 2^y,y),其中 A 異或 B 表示將 A 和 B 視為二進位制數的按位異或運算。

n 階立方體連線環也可以構建為作用於長度為 n 的二進位制字的群的 Cayley 圖,該群由將字的位向左旋轉一個位置、將字的位向右旋轉一個位置以及反轉字的第一個位的群元素生成 (Akers and Krishnamurthy 1989; Annexstein et al. 1990)。

n=4 的情況是環面網格圖 C_8 square C_8 的子圖。

TruncatedCubicalGraph

特殊情況 n=3 對應於截角立方體圖,如上圖所示的多種嵌入方式。

n 維立方體連線環圖可以使用以下 Wolfram 語言生成:FromEntity[Entity["Graph", {"CubeConnectedCycle", n]}], 並且可以使用以下 Wolfram 語言獲取小型立方體連線環圖的預計算屬性:GraphData[{"CubeConnectedCycle", n}].

對於 n>3,立方體連線環圖的圖直徑為 2n+|_n/2_|-2。

Sýkora 和 Vrt'o (1993) 建立了 n 維立方體連線環圖的圖交叉數的界限 (Clancy et al. 2019)。

 (4^n)/(20)-3(n+1)2^(n-2)<cr(CCC_n)<(4^n)/6+3n^22^(n-3)

(Clancy et al. 2019)。然而,與使用 QuickCross (Haythorpe) 可計算的上限相比,這些界限相當寬鬆,對於 n=3、4、5、... 和適度的執行時間,可以獲得上限為 0、16、88、521、2623、... (E. Weisstein, 2019 年 4 月 29 日)。


另請參閱

超立方體圖, 截角立方體圖

使用 探索

參考文獻

Akers, S. B. and Krishnamurthy, B. "對稱互連網路的群論模型。" IEEE 計算機彙刊 38, 555-566, 1989.Annexstein, F.; Baumslag, M.; and Rosenberg, A. L. "群作用圖和並行架構。" SIAM 計算雜誌 19, 544-569, 1990.Clancy, K.; Haythorpe, M.; and Newcombe, A. "已知或有界交叉數的圖的調查。" 2019 年 2 月 15 日。 https://arxiv.org/pdf/1901.05155.pdf.Friš, I.; Havel, I.; and Liebl, P. "立方體連線環的直徑。" 資訊處理快報 61, 157-160, 1997.Gross, J. T. and Yellen, J. 圖論及其應用,第二版。 Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 641-642, 2006.Haythorpe, M. "QuickCross--交叉數問題。" http://www.flinders.edu.au/science_engineering/csem/research/programs/flinders-hamiltonian-cycle-project/quickcross.cfm.Pemmaraju, S. and Skiena, S. 計算離散數學:Mathematica 中的組合數學和圖論。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 2003.Preparata, F. P. and Vuillemin, J. "立方體連線環:一種用於平行計算的多功能網路。" ACM 通訊 24, 300-309, 1981.Sýkora, O. and Vrt'o, I. "關於超立方體和立方體連線環的交叉數。" BIT 數值數學 33, 232-237, 1993.

請引用為

Weisstein, Eric W. "立方體連線環圖。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Cube-ConnectedCycleGraph.html

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