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哈密尔顿-连通图的拉普拉斯谱充分条件

2019-03-15叶淼林

关键词:条边子图安庆

刘 琦,叶淼林

(安庆师范大学数学与计算科学学院,安徽安庆246133)

对于一个整数k≥0,图G的k闭包是指反复连接G中度之和不小于k的不相邻的顶点对直到没有这样的顶点对为止所得的图,记为,它是唯一的,并图中任意两个不相邻的点对u和v均满足

引理1[8-9]一个n阶图G是哈密尔顿-连通图,当且仅当也是哈密尔顿-连通图。

引理2[10]设G是一个n阶图,则。由引理2可直接得到推论1。

引理3[7]设G是一个n(≥5)阶连通图,最小度δ(G)≥2。若,则G是哈密尔顿-连通图,除非

下面给出本文的主要结论及证明。

证明 设H=Cn+1(G)。如果H=Kn,则H是哈密尔顿-连通图,由引理1知G也是哈密尔顿-连通图,这样结论成立。假设H≠Kn,且H不是哈密尔顿-连通图,则由引理1知G也不是哈密尔顿-连通图。注意到H中任意两不相邻的两点u,v均满足则Hc中任意边uv均满足由引理 2

(5.1)若Gc是由Hc添加一条边构成的图,则或

(5.2)若Gc是由Hc添加两条或两条以上的边构成的图,则由推论1知Gc只可能是由添加边构成的图,且不为其子图。

(5.2.1)若Gc是由Hc添加两条边构成的图,则或

(5.2.2)若Gc是由Hc添加3条或3条以上的边构成的图,则由(5.2.1)推论1知Gc只可能是由或添加边构成的图,且有,矛盾。

(7)若 H=K4∨(K1,3+K2),则 Hc=4K1+((K1+K3)∨ 2K1),且,e(Hc)=11,由 引 理 2得,则 有 110=n(2n-9)≥这样Hc=Gc,即G=H=K4∨(K1,3+K2),或Hc是Gc的真生成子图,即Gc是由Hc添加边构成的图。

(7.1)若Gc是由Hc添加一条边构成的图,则Gc是2K1+K2+((K1+K3)∨2K1)或3K1+(((K1+K3)∨ 2K1)⋅P2)或4K1+((K3⋅P2)∨ 2K1)或4K1+((K1+K3)∨ K2)。

若 Gc是 2K1+K2+((K1+K3)∨ 2K1),则,由引理2得,则有,由推论1知,此时

若Gc是,则,由引理2得矛盾。

(7.2)若Gc是由Hc添加两条或两条以上的边构成的图。由推论1与(7.1)知,此时n(2n-9),矛盾。

(8.1)若Gc是由Hc添加一条边构成的图,则Gc是或或K1+或

若 Gc=2K1+(P3+K5), 则,由 引 理 2得,此时由推论 1知 G=K2∨(K1+K2)∨5K1=5K1∨ (K1+K2)∨ K2。

若 Gc=2K1+(K2+(K5⋅P2)),则,由引理2得,矛盾。

(8.2)若Gc是由Hc添加两条或两条以上的边构成的图,则由推论1与(8.1)知,Gc只可能是由K1+(2K2+K5)添加边构成的图,且2K1+(P3+K5),2K1+(K2+(K5⋅P2))与3K1+(K5⋅P3)不为其子图,矛盾。

(9)若 H=K4∨4K1,则 Hc=4K1+K4,且,由 引 理 2得,则,这样Hc=Gc,即G=H=K4∨4K1或Hc是Gc的真生成子图,即Gc是由Hc添加边构成的图。

(9.1)若Gc是由Hc添加一条边构成的图,则Gc=2K1+(K2+K4)或Gc=3K1+(K4⋅P2)。

若 Gc=2K1+(K2+K4),则,这 样 由 引 理 2得,此时G=K2∨ K2,4。

若 Gc=3K1+(K4⋅P2) , 则, 由 引 理 2 得,矛盾。

(9.2)若Gc是由Hc添加两条边构成的图,则推论1与(9.1)知,Gc只能是由2K1+(K2+K4)添加边构成的图,且3K1+(K4⋅P2)不为其子图,则Gc为2K2+K4或K1+(P3+K4)。

若Gc=K1+(P3+K4),则,由引理2得,矛盾。

(9.3)若Gc是由Hc添加3条边或3条以上边构成的图,则由推论1与(9.2)知,矛盾。

(10)若H=K3∨(K1+K1,3),则Hc=3K1+(K4⋅P2),且,由引理2得,则,矛盾。

(11)若H=K3∨ (K1,2+K2),则Hc=3K1+((K1+K2)∨ 2K1),且,由引理2得,则,这样Gc=Hc,即,或Hc是Gc的真生成子图,即Gc是由Hc添加边构成的图。若Gc是由Hc添加边构成的图,则由推论1知矛盾。

(12)若H=K2∨ K2,4,则Hc=2K1+(K2+K4),且,这样由引理 2得,则,这样,或Hc是Gc的真生成子图,即Gc是由Hc添加边构成的图。

(12.1)若Gc是由Hc添加一条边构成的图,则,或,或

若 Gc=2K2+K4,则,由引理 2得则由推论1知此时G=K2,2∨4K1。

若 Gc=K1+(P3+K4),则,由引理2得56=n(2n-9)≥,矛盾。

若 Gc=K1+(K2+(K4⋅P2)),则,由引理2得56=,矛盾。

若Gc=2K1+(P3⋅K4),则,由引理2得56=n(2n-9)≥,矛盾。

(12.2)若Gc是由Hc添加两条或两条以上边构成的图。由推论1与(12.1)知矛盾。

由上述讨论得出定理1结论成立。

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