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本文所考虑的图,既有无向图,又有有向图。对于无向图G=G(V(G),E(G)),我们用V(G)和E(G)分别表示图的顶点集和边集。对任意υ∈V(G),用dG(υ)表示υ在G中的度数。△(G)和δ(G)分别表示图G中的最大度和最小度。|G|=|V(G)|表示G的阶数,即G的顶点数。并定义图G中两个不相邻顶点的最小度和为:
δ2(G)=min{d.G(x)+dc(y)|x,y∈V(G),x≠y,xy()E(G)}。
(若G是一个完全二分图,则令σ2(G)=∞)。
另外对于二分图G(V1,V2;E),若|V1|=|V2|,则称该图为平衡二分图,并定义两个来自不同分部的不相邻顶点的最小度和:
σ1.1(G)=min{dG(x)+dc(y)|x∈V1,y∈V2,z,y()E(G)}。
(若G是一个完全二分图,则令σ1.1(G)=∞)。
而对于有向图D=D(V,A),用V(D),A(D)分别表示D的顶点集和边集。E(D)表示D中可逆弧的集合。|A(D)|及|E(D)|分别表示有向弧及可逆弧的条数。d+D(υ)及d—D(υ)分别表示顶点υ在D中的出度及入度,而dD(υ)则表示υ的入度与出度之和。
完全二部图K1,3祢为一个爪,如果G不含同构于K1,3的生成子图,则称G是无爪图。对于图G中的一条路P和一个圈C,定义路和罔的长度分别为:l(P)=|V(P)|—1,l(C)=|V(C)|。对于任意两点x,y∈V(G),x到y的最短路的长度叫做从x到y的距离,记为d(x,y)。
G的一个哈密顿圈是G的包含G中所有顶点的一个圈。G的一个1—因子是G的一个1—正则支撑子图,通常我们称1—因子为完美对集或完美匹配。显然G的一个1—因子是覆盖G的所有顶点的一个边集合。G的一个2—因子是G的一个2—正则支撑子图,易见2—因子的每一个连通分支为一个圈。图的k个独立圈是指G中k个顶点不相交的圈。
图的独立圈、2—因子问题是图的因子理论中非常重要的一部分,也是图的哈密顿圈理论的推广和延伸。它是图论中非常有趣的一类问题,也是国内外研究的热门课题。其理论研究日益成熟和完善,而且它在计算机科学、通信网络设计等中都有重要应用。关于图的独立圈、2—因子的研究主要集中在以下几个方面:图中含指定个数的独立圈和2—因子,含指定长度的独立圈和2—因子和图中具有指定性质的独立圈和2—因子等等。
全文共分四章。第一章简单介绍了图论的基本概念,圈和因子的历史和发展状况及一些已有的相关结论。这一章是第二章、第三章和第四章的基础。
第二章讨论了满足一定度条件的图中独立4—圈的个数的相关问题。其主要结果如下:
定理2.1.1.G为一般无向图,|G|=4k,其中κ为正整数。如果δ2(G)≥4κ—2,则G包含κ—1个点不相交的4—圈。
在本文的第三章中,我们在平衡二分图中讨论一种由独立4—圈和8—圈组成的2—因子。结论如下:
定理3.1.1.设G=(V1,V2; E)是一个平衡二分图,并且|V1|=|V2|=2k,κ≥2。如果δ1.1≥2κ+1,则G可以划分为κ—2个4—圈和一个8—圈,并且这κ—1个圈点不相交。
在第四章中,我们要在有向图中讨论独立有向4—圈的存在及个数问题,并给出如下结论:
定理4.1.1.设有向图D包含n≥4k个点,并且满足度条件δ(D)≥3n—4/2,则D包含k个点不相交的有向4—圈,除非n=4κ+γ,κ为奇数,γ∈{0,2},且D≌K*n/2→K*n/2。