En teoría de grafos , una amalgama de grafos es una relación entre dos grafos (un grafo es una amalgama de otro). Relaciones similares incluyen subgrafos y menores . Las amalgamas pueden proporcionar una forma de reducir un grafo a uno más simple manteniendo cierta estructura intacta. La amalgama puede entonces usarse para estudiar propiedades del grafo original en un contexto más fácil de entender. Las aplicaciones incluyen incrustaciones, [ 1 ] el cálculo de la distribución de género, [ 2 ] y descomposiciones hamiltonianas .
Definición
Dejarysean dos grafos con el mismo número de aristas dondetiene más vértices queEntonces decimos quees una amalgama desi existe una biyeccióny una sobreyeccióny lo siguiente se mantiene:
- Si,son dos vértices endóndey ambosyson adyacentes por bordeen, entoncesyson adyacentes por bordeen.
- Sies un bucle en un vértice, entonceses un bucle en.
- Sise une, dónde, pero, entonceses un bucle en. [ 3 ]
Tenga en cuenta que mientraspuede ser un grafo o un pseudografo , por lo general será el caso quees un pseudografo.
Propiedades
Las coloraciones de aristas son invariantes a la fusión. Esto es obvio, ya que todas las aristas entre los dos grafos están en biyección entre sí. Sin embargo, lo que puede no ser obvio es que sies un gráfico completo de la formay coloreamos los bordes para especificar una descomposición hamiltoniana (una descomposición en caminos hamiltonianos ), entonces esos bordes también forman una descomposición hamiltoniana en.
Ejemplo

La figura 1 ilustra una amalgama de. La invariancia del coloreado de bordes y la descomposición hamiltoniana se puede ver claramente. La funciónes una biyección y se representa con letras en la figura. La funciónse muestra en la tabla a continuación.
Descomposiciones hamiltonianas
Una de las formas en que se pueden usar las amalgamas es para encontrar descomposiciones hamiltonianas de grafos completos con 2 n + 1 vértices. [ 4 ] La idea es tomar un grafo y producir una amalgama del mismo que esté coloreada en los bordes.colores y satisface ciertas propiedades (llamada descomposición hamiltoniana de contorno). Luego podemos 'invertir' la amalgama y nos quedamos concoloreado en una descomposición hamiltoniana.
En [ 3 ] Hilton describe un método para lograr esto, así como un método para encontrar todas las descomposiciones hamiltonianas sin repetición. Los métodos se basan en un teorema que él mismo proporciona, el cual establece (aproximadamente) que si tenemos una descomposición hamiltoniana básica, podríamos haber llegado a ella comenzando primero con una descomposición hamiltoniana del grafo completo y luego encontrando una amalgama para ella.
Notas
Referencias
- Bahmanian, Amin; Rodger, Chris (2012), "¿Qué son las amalgamas de grafos?" , Universidad de Auburn
- Hilton, AJ W (1984), "Descomposiciones hamiltonianas de grafos completos" , Journal of Combinatorial Theory , Serie B 36, 125–134
- Gross, Jonathan L.; Tucker, Thomas W. (1987), Teoría topológica de grafos, Courier Dover Publications , 151
- Gross, Jonathan L. (2011), "Distribuciones de género de grafos cúbicos exteriores planares" , Journal of Graph Algorithms and Applications , vol. 15, n.º 2, págs. 295–316
- teoría de grafos