stringtranslate.com

Граф Голднера–Харари

В математической области теории графов граф Голднера–Харари — это простой неориентированный граф с 11 вершинами и 27 рёбрами. Он назван в честь А. Голднера и Фрэнка Харари , которые в 1975 году доказали, что это наименьший негамильтонов максимальный планарный граф . [1] [2] [3] Этот же граф уже был приведён в качестве примера негамильтонова симплициального многогранника Бранко Грюнбаумом в 1967 году. [4]

Характеристики

Граф Голднера–Харари является планарным графом : его можно нарисовать на плоскости, не пересекая ни одно ребро. При изображении на плоскости все его грани треугольные, что делает его максимальным планарным графом . Как и любой максимальный планарный граф, он также является 3-вершинно-связным : удаление любых двух его вершин оставляет связный подграф .

Граф Голднера–Харари также негамильтонов . Наименьшее возможное число вершин для негамильтонова полиэдрального графа равно 11. Поэтому граф Голднера–Харари является минимальным примером графов этого типа. Однако граф Гершеля , другой негамильтонов полиэдр с 11 вершинами, имеет меньше ребер.

Как негамильтонов максимальный планарный граф, граф Голднера–Харари представляет собой пример планарного графа с книжной толщиной больше двух. [5] Основываясь на существовании таких примеров, Бернхарт и Кайнен предположили, что книжная толщина планарных графов может быть сделана произвольно большой, но впоследствии было показано, что все планарные графы имеют книжную толщину не более четырех. [6]

Он имеет толщину 3, хроматическое число 4, хроматический индекс 8, обхват 3, радиус 2, диаметр 2 и является 3- рёберно-связным графом .

Это также 3-дерево , и поэтому его древовидная ширина равна 3. Как и любое k -дерево, это хордовый граф . Как планарное 3-дерево, оно образует пример аполлоновой сети .

Геометрия

По теореме Штейница граф Голднера–Харари является полиэдральным графом : он плоский и 3-связный, поэтому существует выпуклый многогранник, имеющий граф Голднера–Харари в качестве своего скелета .

Геометрическая реализация графа Голднера–Харари
Реализация графа Голднера–Харари в виде дельтаэдра, полученного путем присоединения правильных тетраэдров к шести граням треугольной дипирамиды.

Геометрически многогранник, представляющий граф Голднера–Харари, может быть образован путем приклеивания тетраэдра к каждой грани треугольной дипирамиды , аналогично тому, как триакисоктаэдр образуется путем приклеивания тетраэдра к каждой грани октаэдра . То есть, это вершина Клеетопа треугольной дипирамиды. [4] [7] Двойственный граф графа Голднера–Харари геометрически представлен усечением треугольной призмы .

Алгебраические свойства

Группа автоморфизмов графа Голднера–Харари имеет порядок 12 и изоморфна диэдральной группе D 6 , группе симметрий правильного шестиугольника , включая как вращения, так и отражения.

Характеристический многочлен графа Голднера–Харари равен: .

Ссылки

  1. ^ Голднер, А.; Харари, Ф. (1975), «Заметка о наименьшем негамильтоновом максимальном плоском графе», Bull. Malaysian Math. Soc. , 6 (1): 41–42. См. также тот же журнал 6 (2):33 (1975) и 8 :104-106 (1977). Ссылка из списка публикаций Харари.
  2. ^ Дилленкорт, МБ (1996), «Многогранники малых порядков и их гамильтоновы свойства», Журнал комбинаторной теории, Серия B , 66 : 87–122, doi : 10.1006/jctb.1996.0008.
  3. ^ Рид, Р. К.; Уилсон, Р. Дж. (1998), Атлас графиков , Оксфорд, Англия: Oxford University Press, стр. 285.
  4. ^ ab Grünbaum, Branko (1967), Выпуклые многогранники , Wiley Interscience, стр. 357. Та же страница, 2-е изд., Graduate Texts in Mathematics 221, Springer-Verlag, 2003, ISBN 978-0-387-40409-7
  5. ^ Бернхарт, Фрэнк Р.; Кайнен, Пол К. (1979), «Книжная толщина графа», Журнал комбинаторной теории , Серия B, 27 (3): 320–331, doi :10.1016/0095-8956(79)90021-2. См. в частности Рисунок 9.
  6. ^ Яннакакис, Михалис (1986), «Четыре страницы необходимы и достаточны для планарных графов», Proc. 18th ACM Symp. Теория вычислений (STOC) , стр. 104–108, doi :10.1145/12130.12141, S2CID  5359519.
  7. ^ Эвальд, Гюнтер (1973), «Гамильтоновы схемы в симплициальных комплексах», Geometriae Dedicata , 2 (1): 115–125, doi : 10.1007/BF00149287, S2CID  122755203.

Внешние ссылки