梅培林,蔡改香
(安慶師范大學(xué)數(shù)理學(xué)院,安徽安慶246133)
設(shè)G=(V ,E)為n階簡單圖,其頂點(diǎn)集V =V(G)={v1,v2,…,vn},邊集E=E(G)為V的二元重集構(gòu)成的集合。稱 E 中元素{u,v}(u ≠v)為 G 的邊,邊{u,v}記為 uv。頂點(diǎn) v 的度 dG(v)是指 G 中與 v 關(guān)聯(lián)的邊數(shù),G的最小度記作δ。G中vi到vj的最短路的長度,定義為vi與vj之間的距離。如果圖G=(V ,E)的頂點(diǎn)集V可以被劃分為互不相交的子集X和Y,使得V =X ?Y且任意邊e={ u,v }均滿足u∈X,v∈Y或u∈Y,v∈X,則稱G為二部圖,可記作G=(X ,Y;E)。定義是完全圖Kn,n通過刪除它子圖Kt-1,n-t的所有邊得到的圖,其中2 ≤t ≤(n +1)/2。如果任意兩個不同部分的頂點(diǎn)可以通過哈密頓路連接,那么該二部圖為弱哈密頓連通圖。如果圖G的一條路或一個圈經(jīng)過所有的頂點(diǎn),那么稱之為哈密頓路和哈密頓圈。如果G有哈密頓路或者哈密頓圈,則稱G是可跡圖或者哈密頓圖。如果任意兩個頂點(diǎn)都能由一條哈密頓路相連,則稱G是哈密頓連通的。
連通圖G的Wiener指數(shù),是與分子化合物的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)相關(guān)性很高的拓?fù)渲笖?shù),是1947年由Wiener[1]首先提出的,記為W(G),被定義為G的任意兩點(diǎn)的距離之和,即。
圖G 的hyper-Wiener指數(shù)作為 Wiener指數(shù)的推廣,記為 WW(G),是1993 年Randi?[2]首先提出的,并同時給出了無圈圖hyper-Wiener的定義,進(jìn)一步,1995年Klein等[3]將hyper-Wiener的定義延伸到了所有的連通圖中。圖G的hyper-Wiener指數(shù)被定義為
圖G 的Harary 指數(shù)是化學(xué)圖論中一個非常有用的拓?fù)渲笖?shù),記為H(G),是1993 年由Plavchecksic等[4]和Ivanciuc等[5]首先提出的。連通圖G的Harary指數(shù)被定義為
最近,拓?fù)渲笖?shù)在很多方面都有運(yùn)用,文獻(xiàn)[6]給出了Wiener指數(shù)、Harary指數(shù)關(guān)于哈密頓圖的一些充分條件;然后文獻(xiàn)[7]進(jìn)一步給出了Wiener指數(shù)、Harary指數(shù)、hype-Wiener指數(shù)關(guān)于圖的哈密頓性的一些充分條件。但是弱哈密頓連通圖的相關(guān)拓?fù)渲笖?shù),還沒人進(jìn)行研究,本文利用Wiener指數(shù)、hyper-Wiener指數(shù)和Harary指數(shù)給出弱哈密頓連通圖的一些充分條件。
引理1設(shè)G是連通的平衡二部圖則
證明(1)設(shè)則
等號成立當(dāng)且僅當(dāng)如果x,y屬于不同部分,d(x,y)≤3;x,y屬于同一部分,d(x,y)=2,即引理得證。
(2)設(shè)G=[ X ,Y ],X={ x1,x2,…,xn},Y ={ y1,y2,…,yn},則
等號成立當(dāng)且僅當(dāng)如果x,y屬于不同部分,d(x,y)≤3,x,y屬于同一部分,d(x,y)=2,即引理得證。
引理2 設(shè)G是連通的平衡二部圖,|X |= |Y |=n,WW(G)≥9n2-3n-5e(G),對于圖G中任意兩個點(diǎn)x,y,如果x,y屬于不同部分,等號成立當(dāng)且僅當(dāng)d(x,y)≤3;如果x,y屬于同一部分,等號成立當(dāng)且僅當(dāng)d(x,y)=2。
證明設(shè)G=[X,Y],X={x1,x2,…,xn},Y={y1,y2,…,yn},則
等號成立當(dāng)且僅當(dāng)如果x,y屬于不同部分,d(x,y)≤3;x,y屬于同一部分,那么d(x,y)=2。
引理3[8]設(shè)G(X,Y,E)是一個平衡二部圖,|X|= |Y|=n。如果δ(G)≥k≥1,n≥2k,e(G)>n(n-k)+k(k+1),則G是弱哈密頓連通的。
定理1設(shè)G(X,Y,E)是一個連通的平衡二部圖,|X|= |Y|=n,δ(G)≥k≥2。如果n≥2k+1,,則G是弱哈密頓連通的。
證明通過引理1 可得則
定理2設(shè)G(X,Y,E)是一個連通的平衡二部圖如果n≥2k+1,,則G是弱哈密頓連通圖。
證明通過引理1 可得如果則
定理3設(shè)G(X,Y,E)是一個連通的平衡二部圖,|X|= |Y|=n,δ(G)≥k≥2。如果n≥2k+1,則G是弱哈密頓連通圖。
證明通過引理2 可得,則
通過研究文獻(xiàn)[8]中關(guān)于二部圖的弱哈密頓連通性的結(jié)論,聯(lián)想到文獻(xiàn)[7]中運(yùn)用拓?fù)渲笖?shù)來討論圖的哈密頓性。由此受到啟發(fā),本文利用Wiener指數(shù)、Harary指數(shù)和hyper-Wiener指數(shù)分別給出了平衡二部圖是弱哈密頓連通的充分條件。另外,二部圖與泛圈圖跟拓?fù)渲笖?shù)有著緊密的聯(lián)系,這也是我今后的工作重點(diǎn)。