图的最小度和无矛盾连通数
2022-03-21严政赵小鹏慈永鑫
严政,赵小鹏,慈永鑫
长江大学信息与数学学院,湖北 荆州 434023


1 基本结果
关于图G的无矛盾染色,CZAP等[2]首先确定了路径的无矛盾连通数。
命题1[2]设Pn表示有n条边的路径,则:

设C(G)是G中由割边诱导的子图,用Q1,Q2,…,Ql表示C(G)的分支,记h(G)=max{cfc(Qi):Qi是C(G)中的分支}。
命题2[2]设G是一个有割边的连通图,则:
h(G)≤cfc(G)≤h(G)+1
对于阶为n的连通图G,1≤cfc(G)≤n-1;当且仅当G=Kn时,cfc(G)=1;当且仅当G=K1,n-1时,cfc(G)=n-1[3,5,10]。若G是非完全图,则cfc(G)≥2。特别地,对于2-连通图,cfc(G)=2;文献[3,11]进一步得到,对于非完全2-边连通图,cfc(G)=2。
命题3[2]设G是一个非完全2-连通图,则cfc(G)=2。
设t是正整数,G的t-冠(corona)是指向G的每个顶点添加t条悬挂边所构成的图。
命题4[2]设Cn=v1v2,…,vn(n≥4)是一个圈,G是它的2-冠,则cfc(G)=3。
命题5[2]设G是一个有割边的连通图,则cfc(G)≤max{2,|E(C(G))|}。
引理1[2]设G是一个连通图,则从G的每一个非平凡块中适当选择一条边,可形成G的一个匹配。
引理2[2]设G是一个2-连通图,e∈E(G),则G中任意2个不同的顶点u和v之间存在1条包含e的u-v路径。
关于无矛盾连通数的更多结论,详见文献[3]和[10,11]。
2 主要结果
2.1 阶小于ks+2s+3k+6(s≥k≥2)的连通图的无矛盾连通数
定理1设G是一个阶为n(n≥2)的连通图,其中n≤ks+2s+3k+5(s≥k≥2)。如果δ(G)≥s+2,则cfc(G)≤k。
证明先用反证法证明G至多有k条割边。假设G有l(l≥k+1)条割边,则删除G的所有割边得到l+1个连通分支,设H0是其中最小的分支。
情形1|V(H0)|=a≤s+2。
由于δ(G)≥s+2,所以H0中的每一个顶点都至少连接一条割边。设y为G中与H0关联的割边数,则:
整理得:
a(s+2)≤a(a-1)+y
即:
y≥a(s-a+3)
又:
a(s-a+3)-(s+2)=a(s+2+1-a)-(s+2)
=(s+2)(a-1)+a(1-a)
=(a-1)(s+2-a)≥0
因此,y≥s+2≥k+2。设G中与H0相关联的割边分别为e1,e2,…,ey,则G={e1,e2,…,ey}有y+1个连通分支,记为H0,H1,…,Hy。因为δ(G)≥s+2≥4,所以对于任意的Hi(1≤i≤y),都存在v∈V(Hi),使得N(v)⊆V(Hi),从而每个Hi至少有δ(G)+1个顶点。于是:
≥y(s+3)
≥(k+2)(s+3)
=ks+2s+3k+6
与n≤ks+2s+3k+5矛盾。
情形2|V(H0)|≥s+3。
由δ(G)≥s+2,得:
≥(l+1)(s+3)
≥(k+2)(s+3)
=ks+2s+3k+6
这与n≤ks+2s+3k+5矛盾。
因此G至多有k条割边。由命题5可知,当k≥2时,cfc(G)≤k。
定理1中的界是紧的。构造图Gk+1如下:记H0,H1,…,Hk+1均是阶为s+2的完全图,取H0中任意一点分别与H1,H2,…,Hk+1中的一点连接。……
