雷萬鵬, 劉凌晨, 韓 靜
(山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院理學(xué)系,山西太原 030051)
文中所使用的術(shù)語和記號與文獻[1]一致。
設(shè)T(X,Y,A)為一個 p×q階二部競賽圖,(X,Y)是T(p,q)的一個劃分,令|X|=p,|Y|= q。分別用d+T(v)和d-T(v)表示v在圖T中的出度和入度。
如果T(p,q)滿足條件:uv?E且存在點w,使得uw∈E,wv∈E?d-(u)+d+(v)≥k,則稱T(p,q)滿足L(k)條件。
如果T(p,q)滿足條件:uv?E,d+(u)+ d-(v)≥k,則稱T(p,q)滿足O(k)條件。利用條件O(n)[2],Jackson[3]證明了以下關(guān)于二部競賽圖中最長圈的問題。
定理1[3]如果T(p,q)滿足O(n)且強連通,則T包含一條長至少2n的圈。
進一步引入定義,設(shè)v∈V(T),S?V(T),定義
以及
對于所有x∈X1,y∈Y,若X1∈X,Y1∈Y,且xy∈A(T),則將其寫為 X1?Y1,反之亦然。如果X1={x},那么可改為x?Y1。對于u,v∈V(T),u~v表明(u)=(v)且(u)=(v)。
在證明結(jié)果以前先證明一個推論。
推論1 令C=v1v2…v2kv1為二部競賽圖T中一條最長圈,且P=u0u1…um為T-C中的一條路。
1)如果T是強連通的,那么T-C中無圈[4];
比C長,故矛盾。
則有vi-1u0,umvj+1∈A(T),不失一般性,假定j>i。令
則vsu0,u0vs+2∈A(T)。進而由3)得到vs+1um∈A(T)。因此,很容易發(fā)現(xiàn)C′=v1…vi-1u0vs+2vjvi…vs+1umvj+1…v1是一個比C長的圈,矛盾。
證明5):考察路P′=u0u1…um-1。因為m≥2且為偶數(shù),那么m-1≥1且m-1為奇數(shù),結(jié)合(um)?(um-1)和4),5)的結(jié)論成立。
利用這個等式和推論1中的2),得到
另一方面,我們觀察u0和um兩點。
情形1 假設(shè)m=1,則P=u0u1。我們知道u0u1?A(T),如果存在一個點w∈T滿足u1w∈A(T),wu0∈A(T)。則有(u1)+(u0)≥n。然而,我們知道如果u0u1∈A(T),那么u0,u1,不會同時屬于X或Y。不失一般性,我們假設(shè)u0∈X,u1∈Y。由上述假設(shè)有 u1w∈A(T),wu0∈A(T)。由此可見,w既不屬于X,又不屬于Y,這與T是一個二部競賽圖矛盾。故當(dāng)m=1時,不存在w∈T,使得u1w∈A(T),wu0∈A(T),即m =1時,不滿足條件L(n)。
情形2 當(dāng)m≥2時,可以發(fā)現(xiàn) u0um?A(T),假設(shè)對于任一個m,都存在一個點,使其u0um滿足條件L(n),則得到
結(jié)合式(1)和式(2),解不等式得m≤2且|V(C)| =2n,即m=2。
當(dāng)m=2時,P=u0u1u2,故至少存在一點u1,使其滿足條件L(n)。故只考慮當(dāng)m=2時的情況即可。
論斷1[6-7]當(dāng)viu0∈A(T)時,1≤i≤2n,u0?{vi-2,vi+2}。
即
論斷2[6]當(dāng)u2vi∈A(T)時,1≤i≤2n,{vi-2,vi+2)?u2。
將每條弧的方向顛倒并結(jié)合論斷1很容易得到。
結(jié)合推論1中的3)以及論斷1和診斷2,可以得到結(jié)論,當(dāng)n為偶數(shù)且不失一般性,將T中頂點以下列方式重排:
由推論1中的3)得到
論斷3
設(shè)圈
因此
另外,我們很容易發(fā)現(xiàn)對uK3∈K3有uK3~u2。故
定理證畢。
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