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截断正方形平铺图的 $(t,r)$ 广播控制数与密度

$(t,r)$ Broadcast Domination Numbers and Densities of the Truncated Square Tiling Graph

Jillian Cervantes, Pamela E. Harris

AI总结:

本文研究了截断正方形平铺图 $H_{m,n}$ 的 $(t,r)$ 广播控制数与密度,给出了有限图的下上界及特定参数的精确值,并为无限图提供了广播构造及密度上界。

摘要:

对于一对正整数参数 $(t,r)$,图 $G$ 的顶点子集 $T$ 被称为 $(t,r)$ 广播控制图 $G$,如果对于 $G$ 中的任意顶点 $u$,有 $\sum_{v\in T, u\in N_t(v)}(t-d(u,v))\geq r$,其中 $N_{t}(v)=\{u\in V:d(u,v)<t\}$ 且 $d(u,v)$ 表示 $u$ 和 $v$ 之间的距离。这可以解释为 $T$ 的每个顶点 $v$ 向距离 $v$ 为 $t-1$ 以内的顶点发送 $\max(t-\text{d}(u,v),0)$ 信号。信号是可加的,并且我们要求图的每个顶点接收来自 $T$ 中所有顶点的最小接收量为 $r$。对于有限图,图的所有 $(t,r)$ 广播控制集中最小的基数被称为 $(t,r)$ 广播控制数。我们指出,$(2,1)$ 广播控制数即为控制数,而 $(t,1)$(对于 $t\geq 1$)即为图的距离控制数。我们研究了一个图族,它作为截断正方形平铺的有限子图出现,该平铺利用正方形和八边形对欧几里得平面进行平铺。对于正整数 $m$ 和 $n$,我们令 $H_{m,n}$ 为由 $m$ 行 $n$ 个八边形($8$ 个顶点的循环图)组成的图。对于所有 $t\geq 2$,我们给出了对所有 $m,n\geq 1$ 的 $H_{m,n}$ 的 $(t,1)$ 广播控制数的下界和上界。当 $(m,n)\in\{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,2)\}$ 时,我们给出了 $H_{m,n}$ 的精确 $(2,1)$ 广播控制数。我们还考虑了无限截断正方形平铺,记为 $H_{\infty,\infty}$,并为 $(t,r)\in\{(2,1),(2,2),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1)\}$ 提供了无限 $(t,r)$ 广播的构造。利用这些构造,我们给出了这些广播密度的上界,即 $(t,r)$ 广播控制该无限图所需顶点的比例。我们最后提出了未来研究的一些方向。

英文摘要:

For a pair of positive integer parameters $(t,r)$, a subset $T$ of vertices of a graph $G$ is said to $(t,r)$ broadcast dominate a graph $G$ if, for any vertex $u$ in $G$, we have $\sum_{v\in T, u\in N_t(v)}(t-d(u,v))\geq r$, where where $N_{t}(v)=\{u\in V:d(u,v)<t\}$ and $d(u,v)$ denotes the distance between $u$ and $v$. This can be interpreted as each vertex $v$ of $T$ sending $\max(t-\text{d}(u,v),0)$ signal to vertices within a distance of $t-1$ away from $v$. The signal is additive and we require that every vertex of the graph receives a minimum reception $r$ from all vertices in $T$. For a finite graph the smallest cardinality among all $(t,r)$ broadcast dominating sets of a graph is called the $(t,r)$ broadcast domination number. We remark that the $(2,1)$ broadcast domination number is the domination number and the $(t,1)$ (for $t\geq 1$) is the distance domination number of a graph. We study a family of graphs that arise as a finite subgraph of the truncated square titling, which utilizes regular squares and octagons to tile the Euclidean plane. For positive integers $m$ and $n$, we let $H_{m,n}$ be the graph consisting of $m$ rows of $n$ octagons (cycle graph on $8$ vertices). For all $t\geq 2$, we provide lower and upper bounds for the $(t,1)$ broadcast domination number for $H_{m,n}$ for all $m,n\geq 1$. We give exact $(2,1)$ broadcast domination numbers for $H_{m,n}$ when $(m,n)\in\{(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,2)\}$. We also consider the infinite truncated square tiling, denoted $H_{\infty,\infty}$, and we provide constructions of infinite $(t,r)$ broadcasts for $(t,r)\in\{(2,1),(2,2),(3,1),(3,2),(3,3),(4,1)\}$. Using these constructions we give upper bounds on the density of these broadcasts i.e., the proportion of vertices needed to $(t,r)$ broadcast dominate this infinite graph. We end with some directions for future study.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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