Fine structure of 4-critical triangle-free graphs I. Planar graphs with two triangles and 3-colorability of chains
Aksenov证明了在至多含有一个三角形的可平面图G中,每个4-圈的预染色都可以推广为G的3-染色。本文给出了具有两个三角形的可平面图的一个精确刻画,即4-圈的某些预染色不扩张。利用这个刻画,我们解决了无三角形可平面图中两个4-圈的预着色扩张问题,即预着色的4-圈被许多不相交的4-圈分隔开.后一个结果是在后续文件中使用的4-临界三角形自由图嵌入在一个固定的表面的结构的详细信息。
2017-02-15 math.CO
A Sufficient condition for DP-4-colorability
单图的DP-染色是列表染色的推广,也是带号图的带号染色的推广。已知对每个$k \in \{3, 4, 5, 6\}$,每个不含$C_k$的可平面图都是4-可选的.此外,Jin,Kang和Steffen \cite{JKS}证明了对于每个$k \in \{3, 4, 5, 6\}$,每个没有$C_k$的带符号可平面图是带符号4-可选的。本文证明了对每个$k \in \{3, 4, 5, 6\}$,每个不含$C_k$的可平面图都是4-DP-可着色的,这是上述结果的推广.
2017-09-28 math.CO
Deciding 4-colorability of planar triangulations
我们表明,不使用四色定理,对于每个平面三角剖分,其适当的顶点着色4种颜色的数量是一个行列式,因此可以在多项式时间内计算。特别是,我们可以有效地确定该数字是否为非零。
2016-03-22 cs.DM math.CO
Intersections, circuits, and colorability of line segments
我们推导出尖锐的上限和下界的交叉点和封闭的区域,可以发生在具有一定结构的线段的集合中的数量的部分。我们考虑的片段,其基础可平面图是Halin图,仙人掌图,极大可平面图,和三角形自由可平面图,以及随机产生的片段集。我们还将这些结果应用到Erdens-Faber-Lovász(EFL)猜想的一个变体中,该猜想指出$m$线段的交点可以用$m$颜色着色,因此没有线段包含具有相同颜色的点。我们研究了一个与线段的EFL猜想相关的最优化问题,确定了它的复杂性,并给出了一些计算方法。
2018-08-22 math.CO
A polynomial 3-colorability algorithm with automatic generation of NO 3-colorability (i.e. Co-NP) short proofs
本文给出了平面图3-可染性的判定算法,即判定问题(YES/NO)。该算法虽然不精确(可能产生误报),但有两个非常重要的特征:(i)它具有多项式复杂度;(ii)对于每个“否”答案,都会生成一个“简短”证明,这是非常有趣的,因为3-着色性是NP完全问题,因此其互补问题是Co-NP。因此,该算法是准确的,当它确定一个给定的平面图是不是3-着色,因为这是通过自动生成的简短的正式证明(也是人类可读的)验证。
2011-01-31 cs.CC cs.DM cs.DS
11/4-colorability of subcubic triangle-free graphs
证明了除两个例外外,所有连通次立方无三角形图的分数色数不超过11/4,且该界紧,改进了平面图情形。研究问题为分数色数上界,方法为构造性证明,贡献在于紧界及例外刻画。
2025-03-28 math.CO
Three Colorability of an Arrangement Graph of Great Circles
2000年,Stan Wagon提出了以下问题。作为平面地图来看,每个带面体的面都是3-着色的吗?一个等价的问题,在不同的伪装下,是下面的:是安排图的大圆圈的领域总是顶点3-着色?(The布置图具有用于每个交点的顶点和用于直接连接两个交点的每个弧的边。假设没有三个圆相交于一点,所以这个排列图是4-正则的。在本文中,我们证明了所有如上定义的排列图都是3-可着色的。
2004-08-26 math.CO
Nonrepetitive colourings of graphs excluding a fixed immersion or topological minor
证明了不含固定浸入的图具有有界的非重复色数。更一般地说,我们证明,如果$H$是一个固定的可平面图,有一个平面嵌入的所有顶点的度至少为4的一个单一的面,然后图排除$H$作为一个拓扑子有界非重复色数。这是已知的具有有界非重复色数的图的最大类。
2017-04-16 math.CO
Density of $3$-critical signed graphs
本文扩展了圆形可着色性定义,证明了 $n$ 个顶点的 $3$-临界符号图至少有 $\ rac{3n-1}{2}$ 条边且界限渐近紧确,并得出围长至少为 $6$ 的符号平面图和射影平面图的相关 $3$-可着色性结论。
2023-09-08 math.CO
3-choosability of planar graphs with (<=4)-cycles far apart
一个图是k-可选的,如果它可以着色,只要每个顶点有一个至少k个可用颜色的列表。证明了如果可平面图G中长度不超过4的圈两两相距很远,则G是3-可选的.这类似于哈维尔关于三角形相距很远的可平面图的3-可着色性的问题。
2012-05-25 cs.DM math.CO
Injective choosability of subcubic planar graphs with girth 6
图$G$的内射着色是指对图$G$的顶点进行颜色分配,使得具有公共邻居的任意两个顶点具有不同的颜色。一个图$G$是$k$ -可内射选择的,如果对任何列表分配$L$,其中$|L(v)| \geq k$对所有$v \in V(G)$,$G$有一个单射$L$ -着色.内射着色在纠错码理论中有应用,并且与其他可着色性概念密切相关。本文证明了围长至少为6的次立方可平面图是5-可内射选择图。这加强了Lužar、Škrekovski和Tancer的一个结果,即围长至少为7的次立方可平面图是5-可注入着色的。我们的结果也改进了其他几个结果在特定情况下。
2017-07-09 math.CO
A Unified Spiral Chain Coloring Algorithm for Planar Graphs
本文给出了可平面图的一个统一的图着色算法。在本文中分别讨论了可平面图的点着色、边着色、全着色和整着色问题。着色算法中的主要工具是螺旋链的使用,它在2004年已经被用于四色定理的非计算机证明中。本文还给出了用螺旋链染色证明四色定理的更精确的解释。然后,通过证明Vizing的全染色和最大顶点度为6的可平面图的全染色的其他著名定理,继续研究螺旋链染色的解。本文还证明了Kronk和Mitchem关于最大度为“Delta”的平面图是完全(“Delta”+4)-可染的猜想,最后讨论了螺旋链染色下可平面图的三种可染性。我们给出了Groetzsch定理的有效且简短的证明,即无三角形的可平面图是3-可着色的。
2007-11-27 math.CO
Excluding A Grid Minor In Planar Digraphs
在[有向树宽度]中,J. Combin. Theory Ser. B 82(2001),138-154]我们引入了有向图树宽的概念,并提出了一个猜想,在与Noga Alon和Bruce Reed的讨论中提出,一个巨大树宽的有向图有一个大的“圆柱形网格”子图。在这里,我们证明了平面有向图的猜想,但许多步骤的证明工作一般。这是一份2001年10月未经编辑和打磨的手稿。由于许多人要求提供副本,我们正在提供,希望它可能有用。Kawarabayashi和Kreutzer在arXiv:1411.5681中证明了这个猜想。
2015-10-02 cs.DM math.CO
Dimension of posets with planar cover graphs excluding two long incomparable chains
40多年前,人们就知道存在具有任意大维数的平面覆盖图的偏序集。最近,Streib和Trotter证明了这样的偏序集必须有大的高度。事实上,所有已知的这种偏序集的构造都有两个大的不相交链,其中一个链中的所有点都不能与另一个链中的所有点相比较。Gutowski和Krawczyk认为这个特性是必要的。更正式地说,他们证明了对于每个$k\geq 1$,都有一个常数$d$,使得如果$P$是一个具有平面覆盖图的偏序集,并且$P$不包括$\mathbf{k}+\mathbf{k}$,则$\dim(P)\leq d$。我们对他们的猜测做出了肯定的回答。我们还讨论了通过放宽覆盖图是平面图的条件来推广结果的可能性。
2018-12-19 cs.DM math.CO
Tree-independence number VII. Excluding a star
Princeton University(普林斯顿大学);University of Warsaw(华沙大学);Warsaw University of Technology(华沙理工大学)
本文证明了对于固定整数 $s$ 和平面图 $H$,$H$-诱导极小数自由且 $K_{1,s}$-诱导子图自由的图类具有对数多项式树独立数,弱化了之前的一个猜想。
2025-12-29 math.CO
Max Independent Set Remains NP-hard when Excluding a Planar Induced Minor
CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, LIP UMR 5668(法国国家科学研究中心、里昂高等师范学院、里昂第一大学、LIP联合研究实验室);Department of Mathematics, Hanyang University(汉阳大学数学系)
本文证明存在固定平面图(5×5网格)作为诱导子式排除后,最大独立集问题仍为NP难,反驳了相关猜想。
2026-09-11 cs.CC cs.DM cs.DS
Further Extensions of the Grötzsch Theorem
Grötzsch定理指出每个无三角形可平面图都有一个真$3$ -染色。在它的许多推广中,Grünbaum和Aksenov的一个,给出了至多有三个三角形的可平面图的$3$ -可着色性,也许是最著名的。将子图的$3$ -染色推广到整个图也得到了很大的关注。本文考虑至多含有一个三角形的可平面图的$3$ -染色。特别地,我们证明了任意两个不邻顶点的预染色和长度至多为$4$的面的预染色可以推广到图的$3$ -染色。另外,我们证明了对于度至多为$3$的每个顶点,其邻域的同色预染色扩展到图的$3$ -染色.后一个结果意味着对一个关于adjacent着色的猜想的肯定回答。所有的结果都是紧密的。
2021-10-05 math.CO
Correspondence coloring and its application to list-coloring planar graphs without cycles of lengths 4 to 8
我们介绍了一个新的变种图着色称为对应着色,推广列表着色,并允许减少以前只可能为普通着色。利用这个工具,我们证明了排除长度为4到8的圈足以保证可平面图的3-可选性,从而回答了Borodin的一个问题。
2016-10-08 math.CO
Excluding a Planar Matching Minor in Bipartite Graphs
匹配子式是子式的一种特殊化,适合于研究具有完美匹配的图。匹配子图的概念被用来对二部图进行结构描述,在此基础上,McCuaig等人在1999年给出了Little的一个结果.本文将Robertson和Seymour的图子级数的基本思想推广到具有完美匹配的二部图的设置.我们介绍了一个版本的Erdos-Posa属性匹配未成年人,并找到这个属性和平面性之间的直接联系。由此得到一类具有完美匹配的二部图具有有界完美匹配宽度当且仅当它不包含一个平面匹配子图。我们还提出了算法二部图的有界完美匹配宽度的匹配版本的不相交路径问题,匹配未成年人的包容性,并计算完美匹配的数量。从结构上得到了判定二部图G是否含有固定平面图G有匹配子图和计算排除固定可平面图作为匹配子图的二部图的完美匹配数都是多项式时间可解的.
2021-06-01 cs.DM math.CO
Minor exclusion and planar rigidity
University of Bristol(布里斯托大学);Heilbronn Institute for Mathematical Research(希尔布隆数学研究所)
本文证明连通局部有限拟传递图若拟等距于排除可数团子图的图则拟等距于平面图,进而得到有限生成群为虚平面的等价条件,完善了正则映射相关的群论结论。
2026-10-12 math.CO math.GR
Quickly excluding an annotated planar graph
Institute for Basic Science (IBS)(基础科学研究所);University of Warsaw(华沙大学);KAIST(韩国科学技术院)
本文证明了平面图中顶点集结构定理具有多项式界,并展示了其在参数化算法中的应用。
2026-02-09 cs.DM math.CO
On a Sufficient Condition for Planar Graphs of Maximum Degree 6 to be Totally 7-Colorable
图的全$k$ -染色是将$k$颜色分配给图的顶点和边,使得没有两个相邻或关联的元素接收相同的颜色。全染色猜想(TCC)指出,每个简单图$G$都有全($Δ(G)+2$)-染色,其中$Δ(G)$是$G$的最大度.这一猜想已被最大度至少为7或至多为5的可平面图所证实,即,TCC的唯一开放情况是最大度数6。已知$Δ(G) \geq 9$或$Δ(G) \in \{7, 8\}$的任意平面图$G$都有全$(Δ(G) + 1)$ -染色.特别地,在[Shen and Wang,“On the 7 total colorability of可平面图with maximum degree 6 and without 4-cycles”,Graphs and Combinatorics,25:401-407,2009]中,作者证明了每个最大度为6且不含4-cycles的平面图具有全7-染色。本文改进了这一结果,证明了最大度为6的无钻石无房子平面图是完全7-可染的,如果对某些$\{p,q,\ell\}\in \{\{3,4,4\},\{3,3,4\}\}$,每个6-顶点不与两个相邻的4-圈关联或不与3个$p,q,\ell$圈关联.
2018-12-01 math.CO
Planar graphs have bounded nonrepetitive chromatic number
一个图的着色是“非重复”的,如果对于偶数阶的每条路径,路径的前半部分的颜色序列不同于后半部分的颜色序列。我们证明了可平面图具有非重复染色,且颜色数有界,从而证明了Alon,Grytczuk,Haluszczak和Riordan(2002)的一个猜想.我们还概括了这一结果的图有界欧拉属,图不包括一个固定的未成年人,图不包括一个固定的拓扑未成年人。
2022-01-20 cs.DM math.CO
An improved bound on the treewidth of planar graphs excluding a grid minor
Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1(法国国家科学研究中心、里昂高等师范学院、克莱贝尔·贝尔纳·里昂第一大学)
本文改进了不含网格子式的平面图的树宽上界至4t+4,优于此前9/2t-11/2的界,并证明了一个关于2-连通平面图树分解的关键引理。
2026-09-15 cs.DM math.CO
Tree-width of a graph excluding an apex-forest or a wheel as a minor
本文研究了无两个不相交环的平面图H在网格minor定理中的极小树宽f(H),证明了apex-forest的f(H)等于顶点数减一,并给出了wheel的f(H)线性上界。
2025-09-11 math.CO
List-coloring apex-minor-free graphs
一个图H是t-顶点的,如果对于V(H)的某个大小为t的子集X,H-X是平面的.对于任意的整数t>=0和固定的t-顶点图H,我们给出了一个多项式时间算法来判定一个(t+3)-连通的无H-子图是否可着色.连通性要求是最好的,即对每个t>=1,存在一个t-顶点图H,使得检验(t+2)-连通无H-minor-free图的(t+4)-可染性是NP-完全的.类似地,列表的大小不能减少(除非P=NP),因为对于每个t>=1,测试(t +3)-连通K_{t+4} -minor-free图的(t+3)-列表可着色性是NP-完全的。
2016-12-26 cs.DM math.CO
Treewidth is Polynomial in Maximum Degree on Weakly Sparse Graphs Excluding a Planar Induced Minor
本文证明排除平面导出子式和$K_{t,t}$子图的图,其树宽以最大度的多项式为界,并确认了特定条件下的多对数树宽,部分回答了Chudnovsky的问题。
2024-07-22 cs.DM cs.DS math.CO
Chromatic Polynomial Evaluation Spectra
Emory University(埃默里大学)
该研究证明了平面图色多项式在不同图结构下呈现指数级增长,验证了Agol关于q=3时的猜想。
2025-12-22 math.CO
Note on the treewidth of graphs excluding a disjoint union of cycles as a minor
Université libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Jagiellonian University(雅盖隆大学)
本文研究了不包含离散环联合作为小世界的图的树宽界限,证明了其与图顶点数和环数的关系,并得出最优结果。
2026-02-05 cs.DM math.CO
The Birkhoff Diamond as Double Agent
尽管存在四色定理的证明,但似乎仍然有更多的东西要了解为什么任何可平面图是4-着色的。为此,我们再看看伯克霍夫钻石,发现一些新的和有趣的:经过广泛的搜索(罕见的)肯普锁定三角形,我们发现一个伯克霍夫钻石子图在每个。我们提供了一个启发式的论点,为什么这一结果不仅是合理的,而且是预期的,并认为伯克霍夫钻石的存在是必要的肯普锁定。如果这个猜想是正确的,这意味着伯克霍夫钻石在4-可着色性问题上扮演着双重角色,同时对给定的可平面图是否可能是最小反例的对边起作用。
2019-03-21 math.CO
Quickly excluding a non-planar graph
Robertson和Seymour的图的子图系列中的一个基石定理是每个没有子图同构于固定图$H$的图$G$具有一定的结构。然后,可以利用这种结构来推断深远的后果。确切的说法需要一些解释,但大致上它说,存在整数$k,n$只依赖于$H$,使得$0<k<n$和对于$G$的每个$n\times n$网格子$J$,图$G$具有一个$k$ -近似嵌入在表面$Σ$中,该表面$Σ$不嵌入$H$,使得$J$的实质部分嵌入在$Σ$中。这里,$k$ -近嵌入意味着在删除最多$k$顶点之后,可以在没有交叉的情况下在$Σ$中绘制图形,除了非平面的局部区域,其中交叉是允许的,但是这些区域中的最多$k$通过四个或更多个顶点附接到图形的其余部分,并且在这些顶点内,图形以不同的方式被约束,再次取决于参数$k$。到目前为止,原始的也是唯一的证明是相当长的,并且使用了在Graph Minors系列中开发的许多结果。我们给出了一个证明,只使用我们以前的文件[一个新的证明平壁定理,{ \it J.~组合。理论系列B \bf 129}(2018),158- 203]和研究生教科书的结果。我们的证明是建设性的,并产生一个多项式时间的算法来构建这样的结构。我们也给出了明确的常数的结构定理,而原来的证明只保证存在这样的常数。
2021-01-02 cs.DS math.CO
Bounds on treewidth via excluding disjoint unions of cycles
Technical University Darmstadt(达姆施塔特工业大学);Texas A&M University(德克萨斯农工大学);KAIST(韩国科学技术院)
本文研究图子式理论中树宽的上界,针对不相交循环并集作为禁止子式的情形,证明了树宽为O(|V(H)| log²|V(H)|),接近最优。
2026-08-05 cs.DM math.CO
Excluding a large theta graph
θ图,记为$θ_{a,b,c}$,是一个阶为$a+b+c-1$的图,由一对顶点和它们之间的三条独立路径组成,长度为$a$、$b$和$c$。我们提供了一个完整的表征图,不包含一个大的$θ_{a,b,c}$作为拓扑未成年人。更具体地说,我们描述了结构的$θ_{1,2,t}$ -,$θ_{2,2,t}$ -,$θ_{1,t,t}$ -,$θ_{2,t,t}$ -,和$θ_{t,t,t}$ -自由图,其中$t$是大的。主要结果是对大$t$的无$θ_{t,t,t}$图的一个刻画. $3$ -连通$θ_{t,t,t}$ -自由图是由$3$ -求和图构成的,这些图没有到某些平面图的长路. $2$ -连通的无$θ_{t,t,t}$图也可以用类似的方法通过2-和3-和来构造.这一结果意味着一个著名的定理罗伯逊和Chakravarti的图,没有一个键包含三个指定的边缘。
2016-09-05 math.CO
Defective and Clustered Graph Colouring
考虑以下两种方法来给图的顶点着色,其中放松了邻顶点获得不同颜色的要求。如果每个单色分量的最大度数至多为$d$,则着色具有“缺陷”$d$。如果每个单色分量最多有$c$顶点,则着色具有“聚类”$c$。本文调查研究这些类型的着色,其中的第一要务是尽量减少颜色的数量,小缺陷或小集群作为次要目标。列表着色变体也被考虑。研究了以下图形类:外可平面图、可平面图、可嵌入曲面中的图、具有给定最大度的图、具有给定最大平均度的图、不包括给定子图的图、具有线性交叉数的图、无链接或无链接可嵌入图、具有给定Colin de Verdière参数的图、具有给定周长的图、不包括作为浸入的固定图的图、具有给定厚度的图、具有给定堆叠数或堆叠数的图、不包括$K_t$作为子图的图、不包括$K_{s,t}$作为子图的图、以及不包括任意图$H$作为子图的图。几个开放的问题进行了讨论。
2018-03-20 math.CO
Packing and covering balls in graphs excluding a minor
证明了对任意整数$t\ge 1$,存在一个常数$c_t$,使得对任意$K_t$ -minor-free图$G$,以及$G$中球的集合$S$,$G$中与$S$中所有球相交的顶点集的最小尺寸至多是$c_t$乘以$S$中顶点不相交球的最大数目.这是由Chepoi,Estellon和Vaxès在2007年在可平面图和具有相同半径的球的特殊情况下证明的。
2020-07-28 cs.DM math.CO math.MG
Remarks on proper conflict-free colorings of graphs
一个图的顶点染色称为关于邻域的\textit{conflict-free},如果对于每个非孤立顶点,在其(开)邻域中有一种颜色只出现一次。如[Fabrici等人,\textit{Proper Conflict-free and Unique-maximum Colorings of Planar Graphs with Respect to Neighborhoods},arXiv preprint]中,图$G$的任何这样的适当着色中的颜色的最小数目是$G$的PCF色数,记为$χ_{\mathrm{pcf}}(G)$。本文对树、圈、超立方体和完全图的剖分等几类基本图确定了这个图参数的值。我们也给出了$χ_{\mathrm{pcf}}(G)$的上界的其他图参数。特别是,我们表明,$χ_{\mathrm{pcf}}(G) \leq5Δ(G)/2$和表征平等。对$4\le k\le 6$建立了图的PCF $k$ -可染性的几个充分条件.本文的结论与几个开放的问题。
2022-03-02 math.CO
Dynamic coloring parameters for graphs with given genus
一个图$G$的正确顶点着色是$r$ -动态的,如果对于每个$v\in V(G)$,至少有$\min\{r,d(v)\}$颜色出现在$N_G(v)$中。在本文中,我们研究$r$ -动态版本的着色,列表着色,可绘性。我们证明了平面图和环形图是3-动态10-可着色的,并且这个界对于环形图是尖锐的。我们还给出了任何$r$所需的最小颜色数的界限在图的亏格方面:对于足够大的$r$,每个图的亏格$g$是$r$ -动态$((r+1)(g+5)+3)$ -可着色时,$g\leq2$和$r$ -动态$((r+1)(2g+2)+3)$ -可着色时,$g\geq3$。此外,$r$ -动态$k$ -可着色性的这些上限中的每一个也适用于$r$ -动态$k$ -可选择性和$r$ -动态$k$ -可着色性.我们开发了一种方法来证明,某些配置是可减少的每个相应的$r$动态参数。
2015-11-12 math.CO
Excluding Single-Crossing Matching Minors in Bipartite Graphs
\noindent通过Valiant的一个开创性的结果,计算$(0,1)$ -矩阵的积和式通常是$\#\mathsf{P}$ -困难的.在1913年波利亚要求其中$(0,1)$ -矩阵$A$有可能改变一些迹象,使永久的$A$等于行列式的矩阵。1975年,Little证明了这些矩阵是不包含$K_{3,3}$的二部图的双邻接矩阵. 1999年,McCuaig、Robertson、Seymour和Thomas将其转化为多项式时间算法。然而,在二部图中排除某些匹配子图与永久式的易处理性之间的关系超出了$K_{3,3}.$最近,人们证明了排除任何平面二部图作为匹配子图产生了一类二部图,在这类二部图上可以有效地计算相应的$(0,1)$ -矩阵的{永久式}.本文将上述两个结果统一为一个更一般的结果,其形式类似于著名的无单交叉子图的结构定理。我们确定了一类二部图,严格推广平面二部图和$K_{3,3}$,其中包括无限多个非Pfronian图。排除该类的任何成员作为匹配的子式,会产生一个结构,允许对永久变量进行有效的求值。此外,我们表明,永久性的评价仍然是$\#\mathsf{P}$ -硬的二部图排除$K_{5,5}$作为一个匹配的未成年人。这建立了第一个计算下限的问题,计数完美匹配未成年人封闭类。
2022-12-19 cs.DS math.CO
Clustered Coloring of Graphs Excluding a Subgraph and a Minor
Texas A&M University(德克萨斯农工大学);Monash University(莫纳什大学)
本文研究排除子图和/或子式的图的聚类着色问题,证明了多类图的有界聚类着色数最优界,改进了奇子式相关猜想的现有界值。
2021-12-04 math.CO
New representation results for planar graphs
给出了一个泛表示定理,证明了任意图都是一个弦图、多个余二部图和一个单位区间图的交图。结果的核心是团覆盖宽度的概念,它是带宽参数的推广。具体地说,我们证明了任何可平面图都是一个弦图,四个共二部图和一个单位区间图的交图。等价地,任何可平面图都是弦图和团覆盖宽度不超过7的图的交图。我们进一步描述了结果的扩展,绘制在表面上的图形和图形不包括一个小的交叉数至多为1。
2015-02-22 cs.CG math.CO
Spectral radius of finite and infinite planar graphs and of graphs of bounded genus
众所周知,最大度为$D$的树的谱半径不能超过$2\sqrt{D-1}$。本文对任意可平面图和有界亏格图给出了类似的界。证明了顶点度为$D\ge 4$的平面图$G$的谱半径$ρ(G)$满足$\sqrt{D}\le ρ(G)\le \sqrt{8D-16}+7.75$ .这个结果是最好的可能的加法常数-我们构造了一个(无限)平面图的最大程度$D$,其谱半径是$\sqrt{8D-16}$。这推广和改进了以前的几个结果,并解决了一个开放的问题,提出了汤姆海耶斯。对于有界亏格的图,也得到了类似的界。对于每个$k$,这些界限可以通过排除$K_{2,k}$作为子图来改进。特别地,5-连通图的上界得到了加强。我们的所有结果都适用于有限和无限图。最后,我们改进了第一部分中介绍的图分解方法,并将其应用于双曲平面的曲面细分。我们推导出接近真实值的谱半径的界,即使在最简单的情况下,我们得到一个重要的改进已知的结果,在一阶项和非平凡的估计二阶渐近的定期镶嵌类型$\{p,q\}$。
2009-07-09 math.CO
Excluding Pinched Spheres
该研究对不含捏缩球面$\b S^\tpl{\bigsqcup}_0$-可嵌入图作为子式的图给出结构刻画,证明其存在树分解且躯干可通过等同低二维性顶点集约化为射影平面图,结果最优并讨论了相关推论与变体。
2025-06-17 math.CO
Coloring Planar Graphs via Colored Paths in the Associahedra
1931年的哈斯勒·惠特尼定理将寻找2-球面三角剖分的正确顶点4-着色的任务减少到寻找具有哈密顿回路的2-球面三角剖分的类\(\mathfrak H\)的这种着色。惠特尼和其他人从1936年到现在一直使用这一方法来寻找四色定理(4CT)的等价重新表述。最近有一些活动试图使用这些reformuations找到一个更短的证明4CT。\(\mathfrak H\)中的每个三角剖分都有一个对偶图,它是两个叶子数相同的二叉树的并集。一个被称为汤普森群\(F\)的群的元素是具有相同叶数的二叉树对的等价类。本文探讨了这种相似性,并发现,最近的一些重新制定的4CT本质上是试图颜色元素的\(\mathfrak H\)使用表达式的元素\(F\)作为单词在一定的生成集\(F\)。由此,我们不仅可以获得有关\(\mathfrak H\)某些元素的可着色性的信息,还可以获得有关对这些元素着色的所有可能方法的信息。正因为如此,我们提出(并回答一些)关于枚举的问题。我们还引入了组\(F\)的扩展\(E\),并询问某些元素是否“参数化”了使用所有四种颜色的\(\mathfrak H\)的元素的所有着色的集合。
2013-05-12 math.CO math.GR
Coloring circle arrangements: New $4$-chromatic planar graphs
Felsner,Hurtado,Noy和Streinu(2000)证明了简单大圆排列图的色数至多为$3$。基于这一猜想,我们研究了不同类别的(伪)圈排列图的可着色性。本文对$\triangle$ -饱和伪圆排列证明了这个猜想,即,对于其中面的2-着色的一个色类仅由三角形组成的布置,以及对于(伪)圆布置的其它类。这些结果是补充建设映射$\triangle$饱和安排与五边形面安排4-色4-定期安排图。这种“冠状”结构与Koester(1985)提出的冠状结构相似。基于详尽的实验与小的安排,我们提出了三个加强原来的猜想。我们还研究了分数着色。证明了两两相交伪圆的每一种排列$\mathcal{A}$的排列图都“接近”于$3$ -可着色.更准确地说,排列图的分数色数$χ_f(\mathcal{A})$由$χ_f(\mathcal{A}) \le 3+O(\frac{1}{n})$从上界定,其中$n$是$\mathcal{A}$的伪圈的数目。进一步,我们构造了一类分数$3$ -可着色的$4$ -边临界$4$ -正则可平面图.这证明了Gimbel,Kündgen,Li和Jumassen(2019)的一个猜想是错误的。
2022-05-17 cs.CG cs.DM math.CO
Coarse geometry of quasi-transitive graphs beyond planarity
本文研究超越平面性的准传递图粗几何,证明局部有限且排除子式的准传递图拟等距于有界度平面图,并由此给出排除子式群Assouad-Nagata维数至多2的简单证明,同时证明拟等距于平面图的准传递图是$k$-平面的。
2025-06-23 math.CO math.MG
Basis Number of Graphs Excluding Minors
Institute for Basic Science(基础科学研究所);Jagiellonian University(雅盖隆大学)
本文研究了排除固定小图H的图的基数问题,证明了此类图的基数有界,并通过结合现有结果将上界改进为多项式形式。
2026-02-12 cs.DM math.CO
Maximum Independent Set when excluding an induced minor: $K_1 + tK_2$ and $tC_3 \uplus C_4$
Univ Lyon, CNRS, ENS de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1(里昂大学、法国国家科学研究中心、里昂高等师范学院、克莱贝尔·贝尔纳·里昂第一大学);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
本文为排除特定诱导极小图 $K_1 + tK_2$ 和 $tC_3 \uplus C_4$ 的情况,分别给出了多项式和亚多项式时间算法,扩展了相关经典结果。
2025-12-31 cs.DM cs.DS math.CO
$K_3$-WORM colorings of graphs: Lower chromatic number and gaps in the chromatic spectrum
图$G$的$K_3$ -WORM着色是指对图的顶点进行颜色分配,使得$G$的每个$K_3$ -子图的顶点恰好得到两种颜色。我们研究图$G$,承认至少有一个这样的着色。我们反驳了戈达德等人的一个猜想[大会编号,219(2014)161--173],他询问是否每个这样的图都有两种颜色的$K_3$ -WORM着色。事实上,对于每一个整数$k\ge 3$,存在一个$K_3$ -WORM可着色图,其中的最小颜色数正好是$k$。还存在$K_3$可着色图,其具有带有两种颜色的$K_3$着色以及带有$k$颜色但不带有任何$3,\dots,k-1$颜色的着色.我们还证明了它是NP-困难的,以确定的最小数量的颜色和NP-完全决定$k$ -可着色性的每一个$k \ge 2$(仍然棘手,即使是最大程度9,如果$k=3$的图)。另一方面,我们证明了$d$ -退化图与小$d$的积极结果,也包括平面图。此外,我们指出了一个基本的联系,混合超图的染色理论。最后,我们列出了许多悬而未决的问题。
2015-08-07 math.CO
Edge separators for graphs excluding a minor
本文证明了排除 $K_t$ 子式的图存在大小为 $O(t^2(\log t)^{1/4}\sqrt{Δn})$ 的边分隔符,推广了平面图和有界亏格图的经典结果。
2022-12-21 cs.DM math.CO
3-Colouring Graphs Excluding a Fixed Minor
University of Ottawa(渥太华大学);Carleton University(卡尔顿大学)
证明对于每个固定图H,排除H作为子图的n顶点图G是3-可着色的,且聚类大小为O_H(n^{4/9}),推广了平面图的结果到所有真子图闭类。
2026-07-03 cs.DM math.CO
Three-edge-coloring projective planar cubic graphs: A generalization of the Four Color Theorem
本文证明射影平面上除彼得森图外所有循环4边连通三次图均可3边着色,推广四色定理,并得出着色-流对偶及加强的Tutte 4流猜想结论。
2024-05-26 cs.DM math.CO
A renewal approach to prove the Four Color Theorem unplugged, Part II: R/G/B Kempe chains in an extremum non-4-colorable MPG
本文通过 R/G/B Kempe 链和 RGB 铺砌重新审视极值非四色可染极大平面图,提出无需计算机验证四色定理的更新方法,并发现一系列与四色可染性相关的基本定理。
2023-09-17 math.CO
Bounds on half graph orders in powers of sparse graphs
半图及其变体,如梯子,半梯子和共匹配,是编码图中的全序的组合对象。阿德勒和阿德勒的作品(Eur. J. Comb.; 2014)和FabiaBroski等人(STACS; 2019)证明,在稀疏图的幂中,无法找到任意大的此类对象。然而,这些证明要么是非建设性的,或只提供松散的上界的半图和半梯子的顺序。在这项工作中,我们提供了近紧的渐近下限和上界的最大阶的半图,参数化的距离,在以下类别的稀疏图:可平面图,图有界最大程度,图有界的路径宽度或树宽度,和图不包括一个固定的集团作为一个未成年人。我们的工作中最有意义的部分是可平面图的上界。在这里,我们采用结构图论的技术来分析半梯子可平面图通过笼的概念,揭示了半梯子的拓扑结构。作为这个证明的一个重要组成部分,我们还陈述并证明了一个新的结构性结果,得到了可平面图类中邻域复杂度的完全多项式界。
2021-03-10 cs.DS math.CO
Explicit linear kernels via dynamic programming
在过去的几年里,出现了几个关于核化的算法元定理,从Bodlaender等人[FOCS 2009]关于有界亏格的图的结果开始,然后由Fomin等人[SODA 2010]推广到不包括固定子图的图,以及Kim等人[ICALP 2013]推广到不包括固定拓扑子图的图。通常情况下,这些结果保证存在的线性或多项式的核心稀疏图类的问题,满足一些通用的条件,但主要是由于其一般性,目前还不清楚如何从他们的建设性内核显式常数。在本文中,我们向稀疏图的完全建设性的元核化理论迈出了一步。我们的方法是基于一个更明确的突起替换机械,而不是在CMSO逻辑的表达能力,使用动态规划,这使我们能够找到一个明确的上限的大小派生内核。我们证明了我们的技术的有用性,通过提供第一个明确的线性核$r$ -支配集和$r$ -分散集的顶点未成年人的自由图,平面- \mathcal{F} -删除图不包括一个固定的(拓扑)未成年人的情况下,在\mathcal{F}中的所有图形连接。
2014-11-20 cs.DM cs.DS math.CO