具有公共边的双圈图的奇优美标号及其算法
2012-03-15刘家保陆一南
刘家保, 王 林, 陆一南
(安徽新华学院公共课教学部,安徽合肥 230088)
0 引 言
关于图的优美性,文献[1]提出“所有的树都是优美的”著名优美树猜想,奇优美标号是一类特殊的优美标号,具有奇优美标号的图类是奇优美图。文献[2]给出了优美图的定义。到目前为止,国内外已取得很多关于优美图的研究成果[1-9]。本文研究一类具有公共边的双圈图奇优美标号。
1 基本概念
定义1 对于一个简单图G=(V,E)有a个顶点和b条边,存在函数L:V(G)→{0,1,2,…,2b-1}是单射的,诱导出函数L′:E(G)→{1,3,…,2b-1},且L′(e=uv)=|L(u)-L(v)|是双射的,称图G具有奇优美标号,且称图G为奇优美图[1]。
定义2 2个圈图Cn共享一条公共边的图类,记为双圈图D(n),设Cn∩Cn=e=uv,u,v∈V(D(n)),e=uv∈E(D(n)),双圈图D(n)满足以下条件:
(2)顶点集V(D(n))={vi|1≤i≤n},顶点数|V(D(n))|=2n-2。
(3)边集E(D(n))={vivi+1|1≤i≤2n-3}∪{v2n-2v1}∪{v(n+2)/2v3n/2},边数|E(D(n))|=2n-1。
2 主要结果
定理1 对∀n∈N*,n≡0(mod 4)或者n≡2(mod 4),双圈图D(n)是奇优美图。
证明 双圈图D(n)顶点数为|V(D(n))|=2n-2,边数为|E(D(n))|=2n-1,2个单圈图公共的一条边为e=v(n+2)/2v3n/2。定义函数L: V(D(n))→{0,1,2,…,2|E(D(n))|-1}={0,1,2,…,4n-3},边标号定义为L′(piqj)=|L(pi)-L(qj)|,其中pq∈E(D(n)),给出图D(n)各顶点的标号算法。
2.1 情形1(n≡0(mod 4))
(1)当1≤i≤n+1时,有

(2)当n+2≤i≤3n/2时,有


首先证明L是从顶点集V(D(n))到{0,1,2,…,4n-3}的单射函数。
令A={L(vi)|1≤i≤2n-2},则

因此,A=A1∪A2∪A3∪A4∪A5∪A6是所有顶点标号的集合,且有:

由上可知,A⊆{0,1,2,…,4n-3},所有顶点的标号是各不相同的,所以L是一个从V(D(n))到{0,1,2,…,4n-3}的单射函数。
其次,证明L′是从E(D(n))到{1,3,…,4n- 3}的双射函数。
令B={L′(vivi+1)|1≤i≤2n-3}∪{L′(v(n+2)/2v3n/2)}∪{L′(v2n-2v1)},则有:

因为

所以



因此,B=B1∪B2∪B3是所有边的标号的集合,且有:

由上述可知,每条边的标号是各不相同的,且边的标号的集合为{1,3,…,4n-3},所以L′是一个从E(D(n))到{1,3,…,4n-3}的双射函数。
根据奇优美标号的定义,对∀n∈N*,且图D(n)的n确定,双圈图在n≡0(mod 4)的情形下是奇优美图。
2.2 情形2(n≡2(mod 4))
(1)当1≤i≤n+1时,有

(2)当n+2≤i≤3n/2时,有


下面证明L是从顶点集V(D(n))到{0,1,2,…,4n-3}的单射函数。
令C={L(vi)|1≤i≤2n-2},则所有顶点标号的集合C⊆{0,1,2,…,4n-3},所有顶点的标号是各不相同的,所以L是一个从V(D(n))到{0,1,2,…,4n-3}的单射函数。……