标题 | Pm∨Pn联图的星边染色 |
范文 | 董秀芳
【摘要】 图的染色问题是图论研究中的重要问题之一,图的星边染色不仅对研究星染色有重要的意义,同时有重要的理论价值和应用背景,本文主要研究了联图Pm∨Pn的星边染色,并给出了它的染色方法以及星边色数. 【关键词】 星边染色;星边色数;联图 定义1[1] ?设简单G,H图,有V(G)∩V(H)=,E(G)∩E(H)=,若满足V(G∨H)=V(G)∪V(H),E(G∨(H)=E(G)∪E(H)∪{uv|u∈V(G),v∈V(H)},则称G∨H为G与H的联图. 引理1[1] ?设G是一个图,Δ(G)=Δ表示G的最大度,则Δ≤χs′(G)≤1+|E(G)|-|M|其中M是G的一个最大匹配. 引理2[1] ?设G,H是图,则χs′(G∨H)≤max{χs′(G).χs′(H)}+p,其中p是G与H之间的连边数. 定理1 ?χs′(Pn∨P2)= 5,n=2, ?3n-1 2 +4,n≥3且为奇数, ?3n 2 +3,n≥4且为偶数. 证明 ?情况1:当n=2时,P2∨P2是4阶完全图,此时不妨令 f(u1u2)=f(v1v2)=1,f(u1v1)=2,f(u2v2)=3,f(u1v2)=4及f(u2v1)=5, 故易得χs′(P2∨P2)=5. 情况2:当n≥3且为奇数时,对于Pn∨P2来说,有最大匹配M且|M|= n-1 2 +1, 由引理1可得n+1≤χs′(Pn∨P2)≤ 5n+1 2 ,为了证明χs′(Pn∨P2)= 3n-1 2 +4. 不妨先构造Pn∨P2的一个星边染色f:用1染路Pn+2′=v1u1u2…unv2;用2,3循环地染上其余的边;用4染边v1v2;用5,6… n-1 2 +3分别染两两匹配中的边:u2v1与un-1v2,u3v1与un-2v2,…,u n-1 2 v1与u n-3 2 v2; n-1 2 +4,…, 3n-1 2 +4用分别染Pn∨P2中其余的n+1条边. 下面说明,在正常边染色的情况下,用 3n-1 2 +3种色会出现长为4的路2-边染色的. 若f(v1v2)=2,则会出现f(v1u1)=1,f(u1u2)=2,f(u2u3)=1,或f(u3u2)=2,f(u2v1)=5,f(v2vn-1)=5,无论哪种情况都会出现长为4的路是2-边染色的.相似地,若f(v1v2)=3,也会产生长为4的路是2-边染色的. 若在最后所余的n+1条边中用颜色q? n-1 2 +4≤q≤ 3n-1 2 +4 来染其中的某两边 uiv2与ujv1(i=1,2,…, n-1 2 ;j= n+3 2 ,…,n),不失一般性, 会出现f(uiv2)=f(ujv1)=q,f(uiv1)=f(un-i+1v2)=i+3仍產生了长为4的路是2-边染色的所以,当n≥3且为奇数时,有χs′(Pn∨P2)= 3n-1 2 +4. 情况3:当n≥4且为偶数时,对于Pn∨P2有完美匹配M且|M|= n 2 +1, 由引理1知,n+1≤χs′(Pn∨P2)≤ 5n 2 ,为了证明χs′(Pn∨ P2)= 3n 2 +3,先构造Pn∨P2的一个星边染色f:用1染路P′n+2=v1u1u2…unv2上完美匹配中的边;用2,3循环地染Pn+2′上其余的边;用4染边v1v2;用5,6,…, n 2 +3分别染两两匹配中的边;u2v1与un-1v2,u3v1与un-2v2,…,u n 2 v1与u n 2 +1v2; n 2 +4,…, 3n 2 +4用分别染Pn∨P2中其余的n条边. 与当n为奇数时的方法相同,在正常边染色的情况下,若用 3n 2 +2种色进行边染色也会出现长为4的路是2-边染色的.因此,当且为偶数时,有χs′(Pn∨P2)= 3n 2 +3. 定理2 ?当n=3时,χs′(P3∨P3)=10;当n≥4时χs′(Pn∨Pn)<n2-3n+9. 证明 ?情况1:当n=3时, 令f(u1u2)=f(v1v2)=1,f(u2u3)=f(v2v3)=2,f(u1v1)=f(u3v3)=3,f(u2v2)=4,f(u1v2)=5,f(u1v3)=6, f(u2v1)=57,f(u2v3)=8,f(u3v1)=9,f(u3v2)=10. 不难验证,此染色为星边染色且所用边数最少,故有χs′(P3∨P3)=9. 情况2:当n≥4时,由引理2可得χs′(Pn∨Pn)<χs′(Pn)+n2. 为了证明χs′(Pn∨Pn)<n2-3n+9同样地先构造Pn∨Pn的一个星边染色f:用1,2,3分别循环地染Pn两个中的边;用4,5循环地染边vivi(i=1,2,…,n),用6,7和7,6循环并交替地染边u2i-1v2i和u2iv2i-1(i=1,2,…);用8,9循环地染边u2iv2i+1和u2i+1v2i(i=1,2,…);另外,我们在所余的边中至少可以找到一对两两匹配的边如u1vi与unvj(i,j=1,2,…,n且i≠j),它们总可以用2或3进行染色,这样一来,对Pn∨Pn中剩余的n(n-3)条边再各染一种新颜色,此染法保证了在正常边染色的情况下,没有出现长为4的路是2-边染色的,故有χs′(Pn∨Pn)<n2-3n+9. 需进一步说明的是:证明过程中也给出了一种较为简单易行的染色方法. 【参考文献】 [1]刘信生,邓凯.最大度不小于7的图的星边色数的 一个上界[J].兰州大学学报:自然科学版,2008(2):98-99. [2]张忠辅,刘林忠.图的强染色[J].西北师范大学学报:自然科学版,2002(1):574-583. [3]陈祥恩.Pn∨Pn的邻点可区别全染色[J].西北师范大学学报:自然科学版,2005(1):13-15. [4]侯剑锋,图上有限制条件的几类染色问题的研究[D].济南:山东大学,2009. |
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