一类独立集可削去因子临界图的度条件及独立集条件

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本文所涉及的图均为无向,有限,简单图.对边集M E(G),如果G的任意顶点至多与M中的一条边关联,则称M是G的匹配.称覆盖所有顶点的匹配为完美匹配.我们称图G是因子临界的,如果对G中任意的顶点u,G—u有完美匹配.V(G)的子集I称为独立集,如果I中任意两点均不相邻.称图G是独立集可削去因子临界的,如果对于G中任意与|V(G)|有相同奇偶性的独立集I,G-I有完美匹配.G中u,u两点的距离,记为d<,G>(u,v),指的是G中最短的(u,v)路的长度.G的直径为r,如果G中任意两点间距离的最大值为r.如果V(G)的子集S满足G|S|为完全图,则称S为G的团.图G称为无爪图,如果它不包含K<,1,3>作为它的导出子图.v是G中的一点,G中所有与v相邻的点的集合称为点v的邻集,记做N<,G>(v).在匹配理论中,因子临界图是一类非常重要的图.因为由Gallai—Edmonds分解定理可知,研究图的最大匹配问题只需考虑有完美匹配的图,具有正赢量的二部图,因子临界图这三类图.当顶点数为奇数时,独立集可削去因子临界图是一类特殊的因子临界图;当顶点数为偶数时,独立集可削去因子临界图必然有完美匹配.因此,独立集可削去因子临界图的研究有重要意义.本文研究了一类独立集可削去因子临界图的度条件及直径为2的无爪的独立集可削去因子临界图,主要结果如下: 1.一般的独立集可削去的因子临界图的度条件定理1.1设G是一个有n个顶点的图,n≥3,且G R.其中R={G| G有团C,|C|<[n/3],|C|为奇数且N<,G>(C)是独立集).如果对于G中任意不相邻的顶点u和u,我们有max{d(u),d(v))≥[2n-1/3],那么G是独立集可削去的因子临界图,并且这是最好可能的. 2.无爪的独立集可削去的因子临界图的度条件定理2.1设G是一个有n个顶点的无爪图,且G R<*>.R<*>={G| G中有团C<*>,且|C<*>|为奇数且N<,G>(C<*>)为独立集).如果对于G中任意不相邻的顶点u和v,我们有max{d(u),d(v)}≥[n/2]+1(n=4m), max{d(u),d(v))≥[n/2](n≠4m),那么G是独立集可削去因子临界图,并且这是最好可能的. 3.直径为2的无爪的独立集可削去因子临界图若I为G的独立集满足G-I不连通,且记S<,ij>={u,,i>,u<,j>) I,(1≤i={u<,k>)(1≤k≤|I|),则有以下结论:引理3.1若|I|≥4,设v<,1>和v<,2>为满足以下条件的两个顶点: (1)v<,i>∈G<,i>,i=1,2,其中G<,i>为G—I的一个分支. (2)N(v<,1>)∩I S<,hj>,存在h和j. (3)N(v<,2>)∩I S<,kl>,存在K和l.如果{h,j}={k,l}或[h,j}∩{k,l}=φ,则G的直径大于2. 定理3.2如果I为直径为2的无爪图G的独立集,满足G-I不连通,则|I|≤3. 定理3.3 直径为2的无爪图G是独立集可削去因子临界图当且仅当对G中任意的独立集I,|I|≤3,|V(G)-I|为偶数,都有G-I无奇分支.算法:判断直径为2的无爪图G是否为独立集可削去因子临界图.第1步:对V(G)的每个子集I,|I|≤3,检验I是否为G的独立集且满足|V(G)-I|为偶数,并随即生成集合: I={I V(G)|I为G的独立集,满足|I|≤3且|V(G)-I|为偶数}. 第2步:若I=φ,停止;G为独立集可削去因子临界图.否则,转到第三步. 第3步:随机选取I∈I且构造G-I. 第4步:若G-I有奇分支,停止;G不是独立集可削去因子临界图.否则,G-I无奇分支,集合 I:=I{I},转到第2步. 定理3.4 以上我们构造的算法可以用至多O(n<4>)步判定直径为2的无爪图是否为独立集可削去因子临界图.
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