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图论最早产生于著名的哥尼斯堡七桥问题,发展至今已有两百多年的历史.图的染色理论发源于四色问题,是图论中重要的一个分支.它在最优化,计算机理论,网络设计等领域都有重要的应用.本文主要研究了图的全染色、点可区别全染色与度之幂和的问题.
本文所考虑的都是简单的,无向的和有限的图.令G=(V,E)是一个图,对一个点v∈V(G),令NG(v)是v在图G中的邻点集,dG(v)=|NG(v)|是v点的度数.图G的最大度和最小度分别用△(G)和δ(G)表示.为方便起见,令△=△(G)和δ=δ(G).
图G的k-全染色是指用k种颜色k(1,2,…,k)对V(G)∪E(G)中的元素进行着色,使得相邻的或者相关联的两个元素染不同的颜色.图G的所有k-全染色中的最小正整数k称为G的全色数,记为x″(G).关于图的全染色问题,在20世纪60年代,Vizing和Behzad分别提出全染色猜想(TotalColoringConjecture)猜想:对任意图G,△+1≤x″(G)≤△+2.这个猜想对于△≤5的一般图都成立.对于平面图只有△=6还未证明此猜想是否成立.随着研究的深入,人们发现很多图的全色数不仅满足全染色猜想,还能取到相应的下界,也就是说x″(G)=△+1.目前,对△≥9的平面图G,已经证明了x″(G)=△+1.对于4≤△≤8的平面图,也未找到非(△+1)-全可染的例子.于是王应前等人猜想:任何最大度至少为4的平面图是(△+1)-全可染的.本文第二章中对平面图的全染色做了研究并得到了三个相关结果:(1)对于△≥8的平面图G,若任何6-圈至多只含一条弦或任何两个弦6-圈不相邻,则x″(G)=△+1;(2)若对平面图G的任何7-圈至多含两条弦且△≥8,则x″(G)=△+1;(3)对于△≥7的平面图G,若任何两个弦5-圈不相交,也就是说,G中的每个点v至多只关联一个弦5-圈,则x″(G)=△+1.
图G的k-点可区别全染色是指在用k种颜色对图G进行正常的全染色的基础上,同时使得任意两点的点及其关联边所染色集合不同.图G的k-正常点可区别全染色中的最小正整数k称为G的可区别全色数,记为xvt(G).本文讨论了一些分裂图xvt(K2n+1E(Km))(n≥4,m≥3)的点可区别全色数,并证明若n≥[(m+1)2/2]+1,则xvt(K2n+1E(Km))=2n+3.
图G的度之幂和定义为图G中所有点的度的k次幂的和,∑k(G)=∑v∈V(G)dkG(v),记为∑k(G),其中k是一个正整数.显然,对任意图G,∑1(G)=2|E(G)|.本文证明了:对任何图G(包括平面图,1-平面图,t-退化图,系列平行图和外平面图等),若满足|E(G)|≤p|V(G)|-q且△(G)≥2p,中p和q都是正整数,则有∑k(G)≤(2p-δ)△k+(△-2p)δk(|V(G)|-2q/2p-δ)+2q/2p-δ.