The Postal Owl

Logged in: Santa Claus (home)   

Diskrétní matematika

Back to the course

degelim [GRAF2]

Deadline: 2022-01-04 23:59 (365 days ago)

Martin Koutecký — 2021-12-20 16:01 (381 days ago) — reply

V důkazu $d+1$-obarvitelnosti $d$-degenerovaných grafů jsme implicitně dokázali následující implikaci:

Pokud je $G$ $d$-degenerovaný, pak existuje pořadí jeho vrcholů $v_1, v_2, \dots, v_n$ takové, že, pro každé $i=1, \dots, n$, $v_i$ má nanejvýš $d$ sousedů v grafu $G[\{v_i, v_{i+1}, \dots, v_n\}]$, kde $G[S]$ pro $S \subseteq V(G)$ je podgraf $G$ indukovaný množinou vrcholů $S$, neboli $V(G[S]) = S$ a $E(G[S]) = E(G) \cap \binom{S}{2}$. Neformálně řečeno: graf $G$ lze postupně otrhat až na izolovaný vrchol tak, že vždy trháme vrchol stupně nanejvýš $d$.


(Když takovéto tvrzení máme, barvení už je jednoduché -- můžeme jít od konce této posloupnosti a postupně "postavit" $G$ přilepováním vrcholu, který má nanejvýš $d$ sousedů ve stávajícím grafu -- a pak vždy máme nějakou barvu, kterou lze takto nově lepený vrchol obarvit. Pro plný důkaz se podívejte do skript.)

**Váš úkol** je dokázat opačnou implikaci: pokud lze uspořádat vrcholy do sekvence $v_1, \dots, v_n$ takové, že, pro každé $i=1,\dots,n$, $v_i$ má v $G[\{v_i, v_{i+1}, \dots, v_n\}]$ nanejvýš $d$ sousedů, pak je $G$ $d$-degenerovaný. (Tzn. "otrhatelnost" vrcholy stupně nanejvýš $d$ je ekvivalentní s $d$-degenerovaností.)

Santa Claus — 2021-12-30 17:16 (370 days ago) — editreply

Pokud lze
>  uspořádat vrcholy do sekvence $v_1, \dots, v_n$ takové, že, pro každé $i=1,\dots,n$, $v_i$ má v $G[\{v_i, v_{i+1}, \dots, v_n\}]$ nanejvýš $d$ sousedů, pak je $G$ $d$-degenerovaný. (Tzn. "otrhatelnost" vrcholy stupně nanejvýš $d$ je ekvivalentní s $d$-degenerovaností.)

$d$-degenerovanost jsme definovali tak, že každý podgraf obsahuje vrchol stupně $d$ nebo menší.

Podívejme se na vrcholy libovolného podgrafu. Konkrétně je seřaďme stejně jako v původním grafu. To, co platilo v původním uspořádání, musí platit i v novém, a sice že každý vrchol má nanejvýš $d$ sousedů napravo od něj, protože žádné nové hrany nepřibyly. Teď se stačí podívat na vrchol, který v našem uspořádání zbyl nejvíce vlevo: ten má nejvýše $d$ sousedů napravo (dle předpokladu uspořádání) a nalevo od něj žádný vrchol není, tudíž má nejvýše $d$ sousedů celkem, a tudíž je podgraf také $d$-degenerovaný.

Martin Koutecký — 2022-01-13 15:25 (357 days ago) — reply

Toto jsem nepochopil -- pokud mám např $5$ vrcholů a vezmu si podgraf na vrcholech $1,3,5$, tak jak vyvodím něco z vlastností podgrafů na vrcholech $1,2,3,4,5$, $2,3,4,5$, $3,4,5$, atd.?

Santa Claus — 2022-01-13 15:52 (357 days ago) — editreply

Nerozumím dotazu, asi jsem to špatně napsal. Zkusím to zformulovat jasněji:

Jakýkoliv podgraf tohoto grafu můžu vytvořit tak, že smažu vrcholy spolu s jejich hranami a k tomu můžu smazat ještě nějaké hrany navíc. 

Vytvořím tedy libovolný podgraf smazáním nějakých vrcholů a nějakých hran. Podle toho upravím i posloupnost  $v_1,..., v_n$ odebráním smazaných vrcholů. Ona klíčová vlastnost, že každý vrchol sousedí s maximálně d vrcholy napravo, ale zůstane zachována, protože jsem zprava každého vrcholu jenom smazal vrcholy, příp. hrany, ale nic jsem nepřidal, žádného souseda jsem nikomu nepřidal. No a v každém podgrafu a tedy takovéto posloupnosti se stačí podívat na vrchol nejvíce vlevo, který musí pořád mít nanejvýš d-sousedů, takže stupeň d nebo menší.

Proto je v každém podgrafu vrchol stupně nejvýše d a graf je d-degenerovaný.

Martin Koutecký — 2022-01-13 18:22 (356 days ago) — reply

Jo, díky, už chápu jak jsi to myslel a dává to smysl.

Points: 4.00

New post (You can use Markdown with KaTeX math here)

Preview: