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正則圖


如果一個 的所有 區域性度數 都是相同的數字 r,則稱該圖為度為 r 的正則圖。0-正則圖是空圖,1-正則圖由不連通的邊組成,而2-正則圖由一個或多個(不連通的)環組成。因此,第一個有趣的例子是 3-正則圖,稱為立方圖 (Harary 1994, pp. 14-15)。最常見的是,“立方圖”用來表示“連通立方圖”。請注意,n-弧傳遞圖 有時也稱為 “n-正則圖” (Harary 1994, p. 174)。

在一個頂點數為奇數的圖中,如果除一個頂點的度數為 delta+1 外,每個頂點的度數都是相同的奇數 delta,則該圖可以稱為準正則圖 (Bozóki et al. 2020)。

可以使用以下方法生成半隨機 (k,n)-正則圖:RegularGraph[k, n] 在 Wolfram 語言 包中Combinatorica` .

下表列出了低階 d-正則圖的名稱。

下表總結了一些度數大於 5 的正則圖。

rr-正則圖
6Gray 配置的門格爾對偶, 一半 Foster 圖, Hoffman-Singleton 圖 減星, Kummer 圖, Perkel 圖, Reye 圖, Shrikhande 圖, 16-胞圖
7雙重截斷 Witt 圖, Hoffman-Singleton 圖 的二部雙圖, Hoffman-Singleton 圖, Klein 圖
824-胞圖, 正二十面體圖線圖
10Conway-Smith 圖, Gewirtz 圖 的二部雙圖, Gewirtz 圖, Hall-Janko 近似八邊形
12Hoffman-Singleton 圖線圖, 正二十面體圖補圖與全 1 矩陣 J_2 的克羅內克積, 600-胞圖
14Klein 圖的距離-2 圖, U_3(3)
15截斷 Witt 圖
16M_(22) 圖的二部雙圖, M_(22) 圖, Schläfli 圖
20Brouwer-Haemers 圖, Petersen 線圖補圖與全 1 矩陣 J_2 的克羅內克積
22Higman-Sims 圖的二部雙圖, Higman-Sims 圖
27Gosset 圖
30大型 Witt 圖
36Hall-Janko 圖
42Hoffman-Singleton 圖補圖
56區域性 McLaughlin 圖
100G_2(4)
112McLaughlin 圖
416Suzuki 圖
RegularConnectedGraphs

階數為 n=1, 2, ... 的非同構連通正則圖的數量為 1, 1, 1, 2, 2, 5, 4, 17, 22, 167, ... (OEIS A005177; Steinbach 1990)。

對於一個有 n 個節點的 r-正則圖,

 m=1/2nr,

其中 m邊數。令 N(n,r) 表示有 n 個頂點的連通 r-正則圖的數量。那麼 0<=r<=n-1, N(n,r)=N(n,n-1-r), 並且當 nr 都是奇數時,N(n,r)=0。Zhang 和 Yang (1989) 給出了 N(p,r),其中 p<=12,Meringer 提供了類似的表格,包括低階的完整列舉。

下表給出了節點數 n 較小時的連通 r-正則圖的數量 N(n,r) (Meringer 1999, Meringer)。

SloaneA002851A006820A006821A006822A014377A014378A014381A014382A014384
類別cubicquarticquinticsexticsepticoctic
nN(n,3)N(n,4)N(n,5)N(n,6)N(n,7)N(n,8)N(n,9)N(n,10)N(n,11)N(n,12)
41000000000
50100000000
62110000000
70201000000
85631100000
901604010000
1019596021511000
1102650266060100
12851544784878491547949110
13010778036786001078601001
145098816834593832160930021609301345938688193540131
15080549101470293675014702936760805579017
16406080374182585136675258513674180377964207
17086221634000086223660
1841301985870522
1900000
20510489
2100000
227319447
2300000
24117940535
2500000
262094480864
nN(n,13)N(n,14)N(n,15)N(n,16)N(n,17)N(n,18)N(n,19)N(n,20)N(n,21)N(n,22)
130000000000
141000000000
150100000000
1621110000000
1702501000000
1898588387342110331100000
190039010000
205163444911000
21000600100
22737392473110
2300008801
241185735921101
2500000130
262103205738

通常,只發布 r<n/2 時,在 n 個頂點上的連通 r-正則圖的數量,這是因為所有其他數量都可以透過簡單的組合數學推匯出來,基於以下事實:

1. 在 n 個頂點上的非必要連通 r-正則圖的數量可以從在 m<=n 個頂點上的連通 r-正則圖的數量中獲得。

2. 在 n 個頂點上的非必要連通 r-正則圖的數量等於在 n 個頂點上的非必要連通 (n-r-1)-正則圖的數量(因為構建互補圖定義了兩個集合之間的雙射)。

3. 對於 r>n/2,在 n 個頂點上不存在任何不連通的 r-正則圖。

RegularGraphs

上面說明的,具有 n 個節點的非同構非必要連通正則圖的數量為 1, 2, 2, 4, 3, 8, 6, 22, 26, 176, ... (OEIS A005176; Steinbach 1990)。


另請參閱

(0,2)-Graph, Cage Graph, Complete Graph, Completely Regular Graph, Configuration, Cubic Graph, Distance-Regular Graph, Irregular Graph, Local Degree, Moore Graph, Octic Graph, Quartic Graph, Quasi-Regular Graph, Quintic Graph, Septic Graph, Sextic Graph, Strongly Regular Graph, Superregular Graph, Two-Regular Graph, Weakly Regular Graph

此條目的部分內容由 Markus Meringer 貢獻

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WolframAlpha

更多嘗試

參考文獻

Bozóki S.; Szadoczki1, Z.; and Tekile, H. A. "Filling in Pattern Designs for Incomplete Pairwise Comparison Matrices: (Quasi-)Regular Graphs With Minimal Diameter." 13 May 2020. https://arxiv.org/abs/2006.01127.Chartrand, G. Introductory Graph Theory. New York: Dover, p. 29, 1985.Colbourn, C. J. and Dinitz, J. H. (Eds.). CRC Handbook of Combinatorial Designs. Boca Raton, FL: CRC Press, p. 648, 1996.Comtet, L. "Asymptotic Study of the Number of Regular Graphs of Order Two on N." §7.3 in Advanced Combinatorics: The Art of Finite and Infinite Expansions, rev. enl. ed. Dordrecht, Netherlands: Reidel, pp. 273-279, 1974.Faradzev, I. A. "Constructive Enumeration of Combinatorial Objects." In Problèmes combinatoires et théorie des graphes (Orsay, 9-13 Juillet 1976). Colloq. Internat. du C.N.R.S. Paris: Centre Nat. Recherche Scient., pp. 131-135, 1978.Gropp, H. "Enumeration of Regular Graphs 100 Years Ago." Discrete Math. 101, 73-85, 1992.Harary, F. Graph Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 14 and 62, 1994.Meringer, M. "Connected Regular Graphs." http://www.mathe2.uni-bayreuth.de/markus/reggraphs.html#CRG.Meringer, M. "Fast Generation of Regular Graphs and Construction of Cages." J. Graph Th. 30, 137-146, 1999.Petersen, J. "Die Theorie der regulären Graphs." Acta Math. 15, 193-220, 1891.Read, R. C. and Wilson, R. J. An Atlas of Graphs. Oxford, England: Oxford University Press, 1998.Sachs, H. "On Regular Graphs with Given Girth." In Theory of Graphs and Its Applications: Proceedings of the Symposium, Smolenice, Czechoslovakia, 1963 (Ed. M. Fiedler). New York: Academic Press, 1964.Skiena, S. Implementing Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory with Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 159, 1990.Sloane, N. J. A. Sequences A005176/M0303, A005177/M0347, A006820/M1617, A006821/M3168, A006822/M3579, A014377, A014378, A014381, A014382, A014384, and A051031 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Steinbach, P. Field Guide to Simple Graphs. Albuquerque, NM: Design Lab, 1990.Wormald, N. "Generating Random Regular Graphs." J. Algorithms 5, 247-280, 1984.Zhang, C. X. and Yang, Y. S. "Enumeration of Regular Graphs." J. Dailan Univ. Tech. 29, 389-398, 1989.

在 中被引用

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引用為

Meringer, MarkusWeisstein, Eric W. “正則圖。”來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/RegularGraph.html

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