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摘要:
给定一平面点集[WTBX]X,若点集X确定k个互异距离,则称X为k距离集,其中最长距离称为直径D。XD表示所有直径端点构成的集合,m=m(X)=|XD|表示XD中的元素个数。DG(XD)表示X中的所有直径构成的图形。令g(k)表示确定k个距离的最大点集所含点的个数,目前对k≤6的g(k)取值有了确切的结果。研究了距离数k≥7的平面点集。首先,对m=|XD|=2k-1的k距离直径图DG(XD)中所有顶点的度值d(v)分析判断,得出d(v)≤2。在此基础上研究了7距离集的情形,证明当7距离集的直径图为DG(XD)=P10∪P2时,必有XD=R15-3。这是研究最大7距离集的基础。
关键词:组合数学;互异距离;直径图;k距离集[WT]
中图分类号:O157.3[WTHZ][STHZ]MSC(2010)主题分类[ST]:51K05文献标志码:A
收稿日期:20140624;修回日期:20140917;责任编辑:张军
基金项目:河北省自然科学基金(A201420809(5)
作者简介:魏祥林(1974—),女,河北张家口人,教授,博士,主要从事离散与组合几何方面的研究。
给定一平面点集[WTBX]X,如果X中的任意两点确定的互异距离数为k,则称X为k距离集。 用d(x,y)表示平面上互异两点x,y之间的距离,记X中的最大距离为直径D。令XD={x,y∈X:d(x,y)=D}。用m=m(X)=|XD|表示XD中的元素个数。文献[1]引入了直径图DG(XD)的概念,直径图DG(XD)是由X中所有直径构成的图。d(v)表示直径图DG(XD)中与v关联的边数,称之为v的度。Pn表示由n个顶点构成的一条路,Cn表示由n个顶点构成的一个圈。当有n个点时,加法运算在模n的条件下进行。定义Rn为正n边形顶点所构成的集合,R+n为正n边形顶点和中心所组成的集合,Rn-i表示正n边形中n-i个顶点组成的集合。[WT]ERDOS和FISHBURN在文献[2]中讨论了确定[WTBX]k距离的最大点集,记最大点集所含点数为g(k),并给出g(1)=3, g(2)=5, g(3)=7, g((4)=9, g((5)=12,对最大5距离集给出了详细的讨论,提出两大猜想:g((6)=13且这样的十三点集只有3个;确定了g(k)(k≥(7)的最大点集只[WT]能在三角形格点上。文献[3]论证了3距离集的构造。SHINOHARA在文献[1]中论证了12点5距离集的构造唯一性。文献[4]—文献[8]中给出的11点5距离集的构造,7点4距离集的构造,证明了最大6距离集为13点集的猜想, 即[WTBX]g((6)=13。文献[8]对直径图为圈C2k-3的k距离集进行了分析,相关的研究见文献[9]—文献[14]。本文通过对直径图中d(v)的分析,给出了m=12时一类特殊的7距离集直径图,这是研究最大7距离集的基础。[WT]
参考文献:
[1]SHINOHARA M. Uniqueness of maximum planar fivedistance sets [J]. Discrete Mathematics, 2008, 308(1(4): 30483055.
[2]ERDOS P, FISHBURN P. Maximum planar sets that determine kdistance [J]. Discrete Mathematics, 1996, 160(1/2/3): 115125.
[3]SHINOHARA M. Classification of threedistance sets in two dimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2004, 25((7): 10391058.
[4]FISHBURN P. Convex polygons with few intervertex distance [J]. Computational Geometry, 1995, 5(2): 6593.
[5]WEI Xianglin. Classification of elevenpoint fivedistance sets in the plane [J]. Ars Combinatoria, 2011, 102: 505515.
[6]WEI Xianglin. A proof of ErdosFishburn's conjecture for g((6)=13[J]. The Electronic Journal of Combinatorics, 2012,19((4):117.
[7]LAN Wenhua, WEI Xianglin. Classfication of sevenpoint fourdistance sets in the plane [J]. Mathematical Notes, 2013, 93((4): 510522.
[8]WEI Xianglin, LI Guogang, CONG Yue,et al.Distance sets with diameter graph being cycle [J]. Taiwanese Journal of Mathematics,2014,18((6):19811990.
[9]魏祥林,张玉琴. 一类4等腰6元集[J]. 河北师范大学学报(自然科学版),2004, 28((5): 455456.
WEI Xianglin,ZHANG Yuqin.A type of 4isosceles set with 6point[J].Journal of Hebei Normal University(Natural Science Edition),2004,28((5):455456.
[10]NOZAKI H, SHINOHRAR M. On a generalization of distance sets [J]. Journal of Combinatorial Theory, Series A, 2010, 117((7): 810826.
[11]KIDO H. Classification of isosceles eightpoint sets in threedimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2006, 27: 329341.
[12]CHUNG F, SZEMEREDI E,TROTTER W.The number of different distance determined by a set of points in the Euclidean plane[J]. Discrete & Computational Geometry, 1992, 7: 111.
[13]KIDO H. Classification of isosceles 7point 3distance sets in 3dimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2007, 28: 685704.
[14]LISONEK P. New maximal twodistance sets [J]. Journal of Combinatorial Theory, Series A, 1997, 77(2):318338.
[15]ALTMAN E. On a problem of P.Erdos[J]. American Mathematical Monthly, 1963, 70(2): 148157.
给定一平面点集[WTBX]X,若点集X确定k个互异距离,则称X为k距离集,其中最长距离称为直径D。XD表示所有直径端点构成的集合,m=m(X)=|XD|表示XD中的元素个数。DG(XD)表示X中的所有直径构成的图形。令g(k)表示确定k个距离的最大点集所含点的个数,目前对k≤6的g(k)取值有了确切的结果。研究了距离数k≥7的平面点集。首先,对m=|XD|=2k-1的k距离直径图DG(XD)中所有顶点的度值d(v)分析判断,得出d(v)≤2。在此基础上研究了7距离集的情形,证明当7距离集的直径图为DG(XD)=P10∪P2时,必有XD=R15-3。这是研究最大7距离集的基础。
关键词:组合数学;互异距离;直径图;k距离集[WT]
中图分类号:O157.3[WTHZ][STHZ]MSC(2010)主题分类[ST]:51K05文献标志码:A
收稿日期:20140624;修回日期:20140917;责任编辑:张军
基金项目:河北省自然科学基金(A201420809(5)
作者简介:魏祥林(1974—),女,河北张家口人,教授,博士,主要从事离散与组合几何方面的研究。
给定一平面点集[WTBX]X,如果X中的任意两点确定的互异距离数为k,则称X为k距离集。 用d(x,y)表示平面上互异两点x,y之间的距离,记X中的最大距离为直径D。令XD={x,y∈X:d(x,y)=D}。用m=m(X)=|XD|表示XD中的元素个数。文献[1]引入了直径图DG(XD)的概念,直径图DG(XD)是由X中所有直径构成的图。d(v)表示直径图DG(XD)中与v关联的边数,称之为v的度。Pn表示由n个顶点构成的一条路,Cn表示由n个顶点构成的一个圈。当有n个点时,加法运算在模n的条件下进行。定义Rn为正n边形顶点所构成的集合,R+n为正n边形顶点和中心所组成的集合,Rn-i表示正n边形中n-i个顶点组成的集合。[WT]ERDOS和FISHBURN在文献[2]中讨论了确定[WTBX]k距离的最大点集,记最大点集所含点数为g(k),并给出g(1)=3, g(2)=5, g(3)=7, g((4)=9, g((5)=12,对最大5距离集给出了详细的讨论,提出两大猜想:g((6)=13且这样的十三点集只有3个;确定了g(k)(k≥(7)的最大点集只[WT]能在三角形格点上。文献[3]论证了3距离集的构造。SHINOHARA在文献[1]中论证了12点5距离集的构造唯一性。文献[4]—文献[8]中给出的11点5距离集的构造,7点4距离集的构造,证明了最大6距离集为13点集的猜想, 即[WTBX]g((6)=13。文献[8]对直径图为圈C2k-3的k距离集进行了分析,相关的研究见文献[9]—文献[14]。本文通过对直径图中d(v)的分析,给出了m=12时一类特殊的7距离集直径图,这是研究最大7距离集的基础。[WT]
参考文献:
[1]SHINOHARA M. Uniqueness of maximum planar fivedistance sets [J]. Discrete Mathematics, 2008, 308(1(4): 30483055.
[2]ERDOS P, FISHBURN P. Maximum planar sets that determine kdistance [J]. Discrete Mathematics, 1996, 160(1/2/3): 115125.
[3]SHINOHARA M. Classification of threedistance sets in two dimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2004, 25((7): 10391058.
[4]FISHBURN P. Convex polygons with few intervertex distance [J]. Computational Geometry, 1995, 5(2): 6593.
[5]WEI Xianglin. Classification of elevenpoint fivedistance sets in the plane [J]. Ars Combinatoria, 2011, 102: 505515.
[6]WEI Xianglin. A proof of ErdosFishburn's conjecture for g((6)=13[J]. The Electronic Journal of Combinatorics, 2012,19((4):117.
[7]LAN Wenhua, WEI Xianglin. Classfication of sevenpoint fourdistance sets in the plane [J]. Mathematical Notes, 2013, 93((4): 510522.
[8]WEI Xianglin, LI Guogang, CONG Yue,et al.Distance sets with diameter graph being cycle [J]. Taiwanese Journal of Mathematics,2014,18((6):19811990.
[9]魏祥林,张玉琴. 一类4等腰6元集[J]. 河北师范大学学报(自然科学版),2004, 28((5): 455456.
WEI Xianglin,ZHANG Yuqin.A type of 4isosceles set with 6point[J].Journal of Hebei Normal University(Natural Science Edition),2004,28((5):455456.
[10]NOZAKI H, SHINOHRAR M. On a generalization of distance sets [J]. Journal of Combinatorial Theory, Series A, 2010, 117((7): 810826.
[11]KIDO H. Classification of isosceles eightpoint sets in threedimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2006, 27: 329341.
[12]CHUNG F, SZEMEREDI E,TROTTER W.The number of different distance determined by a set of points in the Euclidean plane[J]. Discrete & Computational Geometry, 1992, 7: 111.
[13]KIDO H. Classification of isosceles 7point 3distance sets in 3dimensional Euclidean space [J]. European Journal of Combinatorics, 2007, 28: 685704.
[14]LISONEK P. New maximal twodistance sets [J]. Journal of Combinatorial Theory, Series A, 1997, 77(2):318338.
[15]ALTMAN E. On a problem of P.Erdos[J]. American Mathematical Monthly, 1963, 70(2): 148157.