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图的圈符号控制数*

2013-04-24徐保根康洪波赵利芬操叶龙

关键词:下界研究成果分支

徐保根,康洪波,赵利芬,操叶龙

(华东交通大学基础科学学院,江西 南昌 331013)

本文中所指的图均为无向简单图,文中未说明的符号和术语同于文献[1]。

近几年来,图的控制理论研究的内容越来越广泛,各类控制概念相继产生且研究成果不断丰富,Haynes等[2]综述了近几些年来图的控制理论研究方面的主要研究成果。文献[3]首先提出了图的符号边控制概念,获得了符号边控制数的许多界限,并将这一概念推广到边上的多种符号控制,如符号星控制[4]、符号圈控制[5]、符号团控制[6]等等。同样地,这也产生了对应的减边控制概念,从而使得控制理论研究内容和研究成果越来越丰富,文献[7] 综述了这些研究成果。

1 若干定义

设G=(V,E)是一个图,若C为图G中的一个圈,若V(C)在G中的导出子图G[V(C)]=C。则称C为图G的一个导出圈或无弦圈。

文献[8]中首先提出并研究了图的圈符号控制。

定义1[8]设G=(V,E)是一个图,一个函数f:V→{-1,1}如果满足f(V(C))≥1对G中每一个导出圈C均成立,则称f为图G的一个圈符号控制函数,图G的圈符号控制数定义为γsc(G)=min{f(V):f为图G的一个圈符号控制函数}。

2 主要结论及其证明

首先给出满足δ≥2且γsc(G)=4-V(G)的图G的一个刻划。

证明由于δ≥2,图G至少有一个圈,从而对图G的每一个圈符号控制函数f,G中至少有两个点v∈V(G)满足f(v)=1,故γsc(G)≥4-n。

充分性是显然的。下面证明必要性。

A={v∈V(G)f(v)=1},

B={v∈V(G)f(v)=-1},

γsc(G)=A-B=2A-n

故A=2,记A={u,v}。

论断1G的边连通度λ(G)≥2。

若G为不连通图,即G至少有两个分支,由于δ≥2,G的每个分支中至少有一个导出圈,从而至少有一个导出圈C,使C上至多有A中一个点,故f(V(C))≤-1,矛盾。

若G中有割边e=ab∈E(G),令G1=G-e,G1至少有两个分支,由于δ(G)≥2,a点所在的分支Ga中至多有一个1度点(a点),其它点的度至少为2,故Ga中有导出圈。同理,Gb中也有导出圈,从而至少有一个导出圈C,使C上至多有A中一个点,故f(V(C))≤-1,矛盾。因此,论断1成立。

由于λ(G)≥2,故G中任何点都在一个导出圈中,由A=2知,G中任何导出圈均为一个三角形,且均包含u和v两点(否则,存在导出圈C,f(V(C))≤0,矛盾)。因此,uv∈E(G)。

由于e边的两端点均不在A中,故f(V(C))≤0,矛盾。因此,论断2成立。

给出图的圈符号控制数的一个下界。

定理2 对于任意n阶图G,若其最小度δ=δ(G)≥2,则有

γsc(G)≥2δ-n

并且此下界是最好可能的。

A={v∈V(G)f(v)=1},

B={v∈V(G)f(v)=-1}

记A=s,B=t,由定义知,

γsc(G)=s-t=2s-n

下面说明此下界是最好可能的。

对于一个无圈图G,我们知道γsc(G)=-V(G),这使得对于无圈图来说,图的圈符号控制数是已知的,无需研究。下面针对有圈图给出圈符号控制数的一个下界。

定理3 对于任意n阶图G,E(G)=m,若G中至少有一个圈,则有

A={v∈V(G)f(v)=1},

B={v∈V(G)f(v)=-1}

记A=s,B=t,由定义知,

γsc(G)=s-t=2s-n

m=E(G[A])+E(A,B)+E(G[B])≤

参考文献:

[1] BONDY J A, MURTY U S R.图论及其应用 [M]. 吴望名,等译. 北京:科学出版社,1984.

[2] HAYNES T W, HEDETNIEMI S T, SLATER P J. Domination in graphs [M]. New York:Marcel Dekker Inc, 1998.

[3] XU B G. On signed edge domination numbers of graphs [J]. Discrete Math, 2001, 239: 179-189.

[4] XU B G. Two classes of edge domination in graphs [J]. Discrete Appl Math, 2006, 154: 1541-1546.

[5] XU B G. On signed cycle domination numbers in graphs [J]. Discrete Math, 2009, 309: 1007-1012.

[6] 徐保根. 关于图的团符号控制数[J].系统科学与数学, 2008, 3: 282-287.

[7] 徐保根. 图的控制理论[M]. 北京:科学出版社,2008.

[8] 帅春萍,徐保根,赵金凤,等. 关于图的符号圈点控制数 [J].华东交通大学学报,2009,26(4):91-94.

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