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Ramsey 數


Ramsey數 R(m,n),有時也記為 r(s,t) (例如,Mattheus 和 Verstraete 2023),給出了 聚會問題 的解,該問題詢問必須邀請的最少客人數量 R(m,n),以便至少有 m 個人彼此認識,或者至少有 n 個人彼此不認識。用 圖論 的語言來說,Ramsey 數是最小的頂點數 v=R(m,n),使得所有階為 v 的無向簡單圖都包含一個階為 m 一個階為 n獨立集 (即,具有 團數 m獨立數 n)。Ramsey 定理 表明,對於所有 mn,這樣的數是存在的。

根據對稱性,以下等式成立:

 R(m,n)=R(n,m).
(1)

以下等式也必然成立:

 R(m,2)=m.
(2)

廣義 Ramsey 數可以寫成:

 R(m_1,...,m_k;n)
(3)

並且是最小的 整數 r,使得無論如何用 k 種顏色對一個 r 元素 集合 的每個 n 元素 子集 進行著色,都存在一個 i,使得存在一個大小為 m_i子集,其所有 n 元素 子集 都是顏色 i。通常的 Ramsey 數則等價於 R(m,n)=R(m,n;2)

邊界由下式給出:

 R(k,l)<={R(k-1,l)+R(k,l-1)-1   for  R(k-1,l)  and  R(k,l-1)  even; R(k-1,l)+R(k,l-1)   otherwise
(4)

 R(k,k)<=4R(k-2,k)+2
(5)

(Chung 和 Grinstead 1983)。Erdős 證明了對於對角 Ramsey 數 R(k,k)

 (k2^(k/2))/(esqrt(2))<R(k,k).
(6)

Spencer (1975) 隨後將此結果改進了 2 倍。R(3,k) 自 1980 年以來已知其上限為 c_2k^2/lnk,Griggs (1983) 表明 c_2=5/12 是一個可接受的極限。J.-H. Kim (Cipra 1995) 隨後將 R(3,k) 的下限也限制在一個類似的表示式中,因此

 c_1(k^2)/(lnk)<=R(3,k)<=c_2(k^2)/(lnk).
(7)

Burr (1983) 給出了邊數不超過 6 且沒有孤立點的所有 113 個圖的 Ramsey 數。

Mattheus 和 Verstraete (2023) 證明了

 R(4,t)=Omega((t^3)/(ln^4t))
(8)

t->infty 時,其中 Omega大 O 表示法。這確定了 R(4,t),誤差在一個 ln^2t 階的因子內。

Chung 和 Grinstead (1983) 總結了截至 1983 年關於 R(m,n) 的已知結果。Radziszowski (2021) 維護著當前最佳邊界的最新列表。下面總結了已知精確值的數。

mnR(m,n)參考文獻
336Greenwood 和 Gleason (1955)
349Greenwood 和 Gleason (1955)
3514Greenwood 和 Gleason (1955)
3618Graver 和 Yackel (1968)
3723Kalbfleisch (1966)
3828McKay 和 Min (1992)
3936Grinstead 和 Roberts 1982
4418Greenwood 和 Gleason (1955)
4525McKay 和 Radziszowski (1995)

Exoo (1989) 證明了 R(5,5)>=43,Angeltveit 和 McKay (2024) 證明了 R(5,5)<=46,由此確定了

 43<=R(5,5)<=46.
(9)

另請參閱

, 團數, 完全圖, 極圖, 獨立數, 獨立集, 不可約 Ramsey 數, Ramsey 定理, Ramsey 理論, Schur 數

使用 探索

參考文獻

Angeltveit, V. 和 McKay, B. D. “R(5,5)<=46。” 2024 年 9 月 24 日。 https://arxiv.org/abs/2409.15709.Burling, J. P. 和 Reyner, S. W. "Ramsey 數的一些下界 n(k,k)." J. Combin. Th. Ser. B 13, 168-169, 1972.Burr, S. A. "圖的廣義 Ramsey 理論--綜述。" 收錄於 Graphs and Combinatorics (Ed. R. A. Bari 和 F. Harary)。紐約: Springer-Verlag, pp. 52-75, 1974.Burr, S. A. "小圖的對角 Ramsey 數。" J. Graph Th. 7, 57-69, 1983.Burr, S. A.; Erdős, P.; Faudree, R. J.; 和 Schelp, R. H. "連續 Ramsey 數之間的差值。" Util. Math. 35, 115-118, 1989.Chartrand, G. "古怪主人的問題:Ramsey 數導論。" §5.1 收錄於 Introductory Graph Theory. 紐約: Dover, pp. 108-115, 1985.Chung, F. R. K. "Ramsey 數 N(3,3,...,3;2)。" Discrete Math. 5, 317-321, 1973.Chung, F. 和 Grinstead, C. G. "經典 Ramsey 數的邊界綜述。" J. Graph. Th. 7, 25-37, 1983.Cipra, B. "Asymptopia 之旅揭示了集合結構的奧秘。" Science 267, 964-965, 1995.Exoo, G. "將最佳化演算法應用於 Ramsey 問題。" 收錄於 Graph Theory, Combinatorics, Algorithms, and Applications (Ed. Y. Alavi)。費城: SIAM, pp. 175-179, 1989a.Exoo, G. "關於 R(5,5) 的下界。" J. 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Ramsey 數

請這樣引用

Weisstein, Eric W. “Ramsey 數。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/RamseyNumber.html

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