Articulo de referencia

Saturación (teoría de grafos)

Un grafo completo de 3 partes , que está saturado con C4 . En la teoría extrema de grafos , dado un grafo H {\displaystyle H} , un gráfico GRAMO {\displaystyle G} Se dice que H ...

Un grafo completo de 3 partes , que está saturado con C4 .

En la teoría extrema de grafos , dado un grafoH{\displaystyle H}, un gráficoGRAMO{\displaystyle G}Se dice queH{\displaystyle H}-saturado siGRAMO{\displaystyle G}no contiene una copia deH{\displaystyle H}como un subgrafo, pero agregando cualquier arista aGRAMO{\displaystyle G}crea una copia deH{\displaystyle H}. El número de saturación , denotadose sentó(norte,H){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)}, es el número mínimo de aristas en unH{\displaystyle H}-gráfico saturado ennorte{\displaystyle n}vértices. El problema de saturación de grafos es el problema de determinarse sentó(norte,H){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)}para todos los gráficosH{\displaystyle H}y números enteros positivosnorte{\displaystyle n}. [ 1 ]

El número de saturación fue introducido en 1964 por Erdős , Hajnal y Moon como un dual del número extremal.ex(norte,H){\displaystyle \operatorname {ex} (n,H)}. El número extremoex(norte,H){\displaystyle \operatorname {ex} (n,H)}es el número máximo de aristas en unH{\displaystyle H}-gráfico saturado ennorte{\displaystyle n}vértices; esto es equivalente a su definición original como el número máximo de aristas en unnorte{\displaystyle n}-grafo de vértices sin copia deH{\displaystyle H}. [ 2 ]

Resultados

Trivialmente, todos los grafos bipartitos completos (con al menos tres aristas) son C 3 -saturados, y más generalmente, todos los grafos k -partitos (con al menosk+1{\displaystyle k+1}Los bordes) están saturados con C k+1 . [ 3 ]

Gráficos completos

El siguiente teorema determina exactamente el número de saturación para grafos completos .

Teorema (Erdős, Hajnal y Moon, 1964). Para números enterosnorte,r{\displaystyle n,r}satisfactorio2rnorte{\displaystyle 2\leq r\leq n},se sentó(norte,Kr)=(r2)(norter+2)+(r22){\textstyle \operatorname {sat} (n,K_{r})=(r-2)(n-r+2)+{\binom {r-2}{2}}}y la singularidadKr{\displaystyle K_{r}}-gráfico saturado ennorte{\displaystyle n}vértices yse sentó(norte,Kr){\displaystyle \operatorname {sat} (n,K_{r})}los bordes son la unión del grafo deKr2{\displaystyle K_{r-2}}y el gráfico vacíoK¯norter+2{\displaystyle {\overline {K}}_{n-r+2}}. [ 2 ]

límites generales

De las definiciones se deduce quese sentó(norte,H)ex(norte,H){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)\leq \operatorname {ex} (n,H)}Sin embargo, en contraste con el número extremo, para un gráfico fijoH{\displaystyle H}, el número de saturaciónse sentó(norte,H){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)}siempre es como máximo lineal ennorte{\displaystyle n}.

Teorema (Kászonyi y Tuza, 1986). Para cualquier grafo fijoH{\displaystyle H}, siH{\displaystyle H}tiene un borde aislado, entoncesse sentó(norte,H)=doH+o(1){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)=c_{H}+o(1)}por alguna constantedoH{\displaystyle c_{H}}y de otro modo,se sentó(norte,H)=Θ(norte){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)=\Theta (n)}. En particular,se sentó(norte,H)=O(norte){\displaystyle \operatorname {sat} (n,H)=O(n)}. [ 4 ]

Se conjetura que se cumple una forma más fuerte de estabilidad asintótica.

Conjetura (Tuza, 1986). Para cualquier grafoH{\displaystyle H},límitenortese sentó(norte,H)norte{\textstyle \lim _{n\to \infty }{\frac {\operatorname {sat} (n,H)}{n}}}existe. [ 5 ] [ 6 ]

Un estudio realizado por Currie, J. Faudree, R. Faudree y Schmitt describe el progreso en el problema de saturación de grafos y problemas relacionados. [ 1 ]

Referencias

  1. 1 2 Currie, Bryan L.; Faudree, Jill R.; Faudree, Ralph J.; Schmitt, John R. (2021). "Un estudio de los grafos saturados mínimos" . The Electronic Journal of Combinatorics . 2. DS19 . doi : 10.37236/41 .
  2. 1 2 Erdős, P.; Hajnal, A.; Moon, JW (1964). "Un problema en la teoría de grafos". The American Mathematical Monthly . 71 (10): 1107– 1110. doi : 10.2307/2311408 .
  3. Eggleton, Roger B.; MacDougall, James A. (1997). "Triangle-Free and Triangle-Saturated Graphs" (PDF) . Journal of Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing . 25 : 3–21 .
  4. Kászonyi, L.; Tuza, Zs. (junio de 1986). "Grafos saturados con un número mínimo de aristas". Journal of Graph Theory . 10 (2): 203– 210. doi : 10.1002/jgt.3190100209 .
  5. Tuza, Zs. (1986). "Una generalización de gráficos saturados para lenguajes finitos". Actas del cuarto encuentro internacional de jóvenes informáticos, IMYCS '86 (Castillo de Smolenice, 1986) . Tanulmányok. MTA Számitástechnikai és Automatizálási Kutató Intézet Budapest . No. 185. págs. 287-293 .  
  6. Tuza, Zsolt (1988). Problemas extremos en grafos saturados e hipergrafos . Undécima Conferencia Británica de Combinatoria (Londres, 1987). Ars Combinatoria . Vol. 25. pp. 105–113 .