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McLaughlin 圖


McLaughlin 圖是一個 112-正則圖,具有 275 個節點和 15400 條邊,可以從 Witt 設計構建。它是距離正則的,具有相交陣列 {118,81;1,56}。它也是距離傳遞的。

McLaughlin 圖的第一個(同構於廣義四邊形 GQ(3,9))和第二個子構成圖也是距離正則的 (DistanceRegular.org)。

為了構建該圖,使用Witt 設計建立一個 276 節點圖 X,該圖不是正則的,但其切換類是一個正則二圖。(請注意,二圖不是圖,但等價於圖的切換類。切換類中的任何一個圖都確定了整個切換類。)圖 X 有兩種型別的頂點;Witt 設計的點和 Witt 設計的塊。圖 X 的兩個頂點 x,y 相鄰當且僅當以下條件之一成立

1. x 是一個點,y 是一個不包含 x 的塊

2. xy 是在一個點相交的塊。

這產生了一個 276 頂點的圖,其中每個“點”頂點的度為 176,每個“塊”頂點的度為 128。

它也可以從 Leech 格構建,方法是從形成邊長為 2、2 和 sqrt(6)等腰三角形頂點的三個格點開始,識別恰好 275 個與每個三角形頂點距離為 2 的格點,並將兩個點與一條邊連線,如果它們之間的距離為sqrt(6)。結果圖是 McLaughlin 圖(Conway 和 Sloane 1999,第 292-293 頁;Gaucher 2013;Brouwer 和 van Maldeghem 2022,第 338 頁)。

正則二圖具有以下性質:如果我們取切換類中的一個圖,那麼我們可以“切換掉”任何頂點。考慮對應於點 0 的頂點 v;然後我們可以將剩餘的頂點分為三組:A 是 176 個不包含 0 的塊,B 是 22 個其他點 {1,2,...,22}C 是 77 個包含 0 的塊。

劃分 {v|A|B|C}X 頂點的等分劃分。更準確地說,簡單的(有點)計數告訴我們

1. 頂點 vA 中的 176 個頂點相鄰,與 B 中的 0 個頂點相鄰,與 C 中的 0 個頂點相鄰。

2. A 中的任何頂點都與頂點 v 相鄰,與 A 中的 70 個(其他)頂點相鄰,與 B 中的 15 個頂點相鄰,與 C 中的 42 個頂點相鄰。

3. B 中的任何頂點都與 A 中的 120 個頂點相鄰,與 B 中的 0 個頂點相鄰,與 C 中的 56 個頂點相鄰。

4. C 中的任何頂點都與 A 中的 96 個頂點相鄰,與 B 中的 16 個頂點相鄰,與 C 中的 16 個頂點相鄰。

如果我們現在切換 v 的鄰域(即集合 A),那麼 v 的鄰居和非鄰居之間的每條邊都變成非邊,反之亦然。這樣做的效果是,從 AvABAC 的所有邊都變成非邊,並且從 AvABAC 的所有非邊都變成邊。特別是,

1. v 變成一個孤立頂點(vA 之間的所有邊都從邊變成非邊)

2. A 中的每個頂點仍然與 A 中的 70 個頂點相鄰,但現在與 22-15=7B 中的頂點和 77-42=35C 中的頂點相鄰。

3. B 中的每個頂點都與 176-120=56A 中的頂點相鄰,仍然與 B 中的 0 個頂點相鄰,並且仍然與 C 中的 56 個頂點相鄰。

4. C 中的每個頂點都與 176-96=80A 中的頂點相鄰,並且仍然與 B 中的 16 個頂點和 C 中的 16 個頂點相鄰。

快速計算表明,A 中每個頂點的度為 70+7+35=112B 中每個頂點的度為 56+56=112C 中每個頂點的度為 80+16+16=112。因此,如果我們丟棄頂點 v,那麼剩下的就是在 276 個頂點上的 112-正則 McLaughlin 圖。

McLaughlin 圖的獨立數為 22 (Brouwer),有 4050 個最大獨立頂點集 (Brouwer),以及 10596258極大獨立頂點集 (R. Pratt,私人通訊,2011 年 12 月 11 日)。


另請參閱

Leech 格, 區域性 McLaughlin 圖, McLaughlin 群, Witt 設計

此條目的部分內容由Gordon Royle貢獻

使用 探索

參考文獻

Brouwer, A. E. "The McLaughlin Graph." http://www.win.tue.nl/~aeb/graphs/McL.html.Brouwer, A. E.; Cohen, A. M.; 和 Neumaier, A. "The Regular Two-Graph on 276 Vertices and the McLaughlin Graph." §11.4H in Distance-Regular Graphs. New York: Springer-Verlag, pp. 372-373, 1989.Brouwer, A. E. 和 Haemers, W. H. "The Gewirtz Graph: An Exercise in the Theory of Graph Spectra." European J. Combin. 14, 397-407, 1993.Brouwer, A. E. 和 van Lint, J. H. "Strongly Regular Graphs and Partial Geometries." In Enumeration and Design: Papers from the conference on combinatorics held at the University of Waterloo, Waterloo, Ont., June 14-July 2, 1982 (Ed. D. M. Jackson 和 S. A. Vanstone). Toronto, Canada: Academic Press, pp. 85-122, 1984.Brouwer, A. E. 和 van Maldeghem, H. "The McLaughlin Graph." §10.61 in Strongly Regular Graphs. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 337-340, 2022.DistanceRegular.org. "1st Subconstituent of McLaughlin Graph." http://www.distanceregular.org/graphs/1sub-mclaughlingraph.html.DistanceRegular.org. "2nd Subconstituent of McLaughlin Graph." http://www.distanceregular.org/graphs/2sub-mclaughlingraph.html.DistanceRegular.org. "McLaughlin Graph." http://www.distanceregular.org/graphs/mclaughlingraph.html.Gaucher, A. P. "Leech Lattice." https://cp4space.hatsya.com/2013/09/12/leech-lattice/. Sep. 12, 2013.Godsil, C. 和 Royle, G. "The Two-Graph of 276 Vertices." §11.8 in Algebraic Graph Theory. New York: Springer-Verlag, pp. 260-262, 2001.Goethals, J. M. 和 Seidel, J. J. "The Regular Graph of 276 Vertices." Discr. Math. 25, 257-268, 1982.McLaughlin, J. "A Simple Group of Order 898128000." In The Theory of Finite Groups (Ed. R. Brauer 和 C.-H. Sah). New York: Benjamin, pp. 109-111, 1969.Royle, G. "The McLaughlin Graph." http://www.csse.uwa.edu.au/~gordon/constructions/mclaughlin.Conway, J. H. 和 Sloane, N. J. A. Sphere Packings, Lattices and Groups, 3rd ed. New York: Springer-Verlag, 1999.van Dam, E. R. 和 Haemers, W. H. "Spectral Characterizations of Some Distance-Regular Graphs." J. Algebraic Combin. 15, 189-202, 2003.

請引用本文獻為

Royle, GordonWeisstein, Eric W. "McLaughlin 圖。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/McLaughlinGraph.html

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