Graph Theory

你需要知道的符号

$\binom{V}{k}:{S\subset V| \left| S\right|=k }$ $[n]:{1,2,3…n}$

图的定义

图是有一个点集V和边集E组成的有序对(V,E) 且$E\subset V^2$

图(无标号)的同态

若图$G_1(V_1,E_1)$与$G_2(V_2,E_2)$之间存在一一映射$f:V_1 \rightarrow V_2$ 使得$xy\in E_1$当且仅当$f(x)f(y)\in E_2$,则称$G_1 \cong G_2$

无向图

$(u,v)\in E \Rightarrow (v,u)\in E$

多重图(multigraph)

$E$ is a multiset of $\binom{V}{1} \cup \binom{V}{2}$

超图

$E \subset 2^{V}$

k完全图

$([n],\binom{[n]}{2})$

$([n],{(i,i+1)|i=1,2,3…n-1})$

二分图(Bipartite Graph)

$V=A\cup B ,A\cap B=\Phi,E\subset (AxB)\cup(BxA)$

r分图(r-partite Graph)

$(\cup_{i=1}^{r}A_i,{xy:x\subset A_i,y\subset A_j,i\neq j})$

Peterson Graph

$(\binom{[5]}{2}),{ { S,T } : S,T\in \binom{[5]}{2} , S\cap T=\Phi }$

Kneser Graph

$(\binom{[n]}{k}),{ { S,T } : S,T\in \binom{[n]}{k} , S\cap T=\Phi }$

n维超立方体的同态

$(2^{[n]},{ { S,T } :S,T \in 2^{|n|},|S \Delta T|=1 } )$

图的参数

平凡的

$G$ is non-trival when $|E|\neq 0$

图的阶(order)

$|G|$ 有$|G|=|V|$

图的大小(size)

$||G||$,有$||G||=|E|$

图的领域(neighborhood)

$S\subset V$,S的领域写作$N(S)$为与S直接相连的点。特殊的, $N( { v } )$也写作$N(v)$

邻接矩阵(adjacency matrix)

$G(V,E)$,$A$是个$|G|\times |G|$的矩阵,且当$ij\in E$时,$A_{ij}=1$, 否则$A_{ij}=0$,我们称$A$为$G$的邻接矩阵

度数(degree)

$d(v)$表示与v相连的点的数量

叶子(leaf)节点与孤立点(isolated)

$d(v)=0$,孤立结点 $d(v)=1$,叶子结点

度数序列

${ d_n }$

最大度与最小度

$\Delta (G)$表示最大的度数和$\delta (G)$最小的度数

平均度数

$d(G)=\frac{\Sigma_{v \in V} d(v)}{|G|}$

握手定理(Handshake Lemma)

$2|E|=\Sigma_{v\in V}d(v)$

$Proof. Quite Easy $

子图(Subgraphs)

定义

$G_1(V_1,E_1)$是$G(V,E)$的子图,写作$G_1 \subset G_2$, $G_1 \subset G_2 \Leftrightarrow V_1\subset V 且E_1 \subset E$

Referance

MariaAxenovich_KIT_2020GraphTheoryLectureNotes