图的度序列:Havel定理
来源:互联网 发布:视频对比分析软件 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 17:25
给定一个非负整数序列{d1,d2,...dn},若存在一个无向图使得图中各点的度与此序列一一对应,则称此序列可图化。进一步,若图为简单图,则称此序列可简单图化。
可图化的判定比较简单:d1+d2+...dn=0(mod2)。关于具体图的构造,我们可以简单地把奇数度的点配对,剩下的全部搞成自环。
可简单图化的判定,有一个Havel定理,是说: 我们把序列排成不增序,即d1>=d2>=...>=dn,则d可简单图化当且仅当d'=(d2-1, d3-1, ... d(d1+1)-1, d(d1+2), d(d1+3), ... dn)可简单图化。这个定理写起来麻烦,实际上就是说,我们把d排序以后,找出度最大的点(设度为d1),把它和度次大的d1个点之间连边,然后这个点就可以不管了,一直继续这个过程,直到建出完整的图,或出现负度等明显不合理的情况。
定理的简单证明如下:
(<=)若d'可简单图化,我们只需把原图中的最大度点和d'中度最大的d1个点连边即可,易得此图必为简单图。
(=>)若d可简单图化,设得到的简单图为G。分两种情况考虑:
(a)若G中存在边(V1,V2), (V1,V3), ...(V1,V(d1+1)),则把这些边除去得简单图G',于是d'可简单图化为G'
(b)若存在点Vi,Vj使得i<j, (V1,Vi)不在G中,但(V1,Vj)在G中。这时,因为di>=dj,必存在k使得(Vi, Vk)在G中但(Vj,Vk)不在G中。这时我们可以令GG=G-{(Vi,Vk),(V1,Vj)}+{(Vk,Vj),(V1,Vi)}。GG的度序列仍为d,我们又回到了情况(a)。
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