張 燕, 馬木提·阿依古麗
(新疆大學(xué) 數(shù)學(xué)與系統(tǒng)科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊830046)
令G =(V,E)表示點(diǎn)集為V(G)和邊集為E(G)的圖.任意一點(diǎn)v∈V(G),
NG(v)={u∈V(G)\{v}|uv∈E(G)}
表示v在G中的鄰集. v 在G 中的度,記為dG(v),其中dG(v)=|NG(v)|. Δ(G)和δ(G)分別表示G的最大度和最小度.若Δ(G)=δ(G)=k,則稱G 是k-正則的.任意點(diǎn)x,y∈V(G),記(x,y)-路P ={x =x0,x1,…,xk=y(tǒng)},其起點(diǎn)是x,終點(diǎn)是y,內(nèi)部點(diǎn)是x1,x2,…,xk-1.若路P上的兩點(diǎn)是連續(xù)的,則這兩點(diǎn)是相鄰的.一個(gè)長為1 的路是一個(gè)邊,簡記xy.若G中的2 條(x,y)-路P 和Q沒有公共內(nèi)部點(diǎn),則稱它們是內(nèi)部不交的,也就是說,V(P)∩V(Q)={x,y}.若
則(X,Y)-路是一族由起點(diǎn)為x∈X,終點(diǎn)為y∈Y,且內(nèi)部點(diǎn)既不屬于X,也不屬于Y 的內(nèi)部不交路.特別地,若X ={x},則(X,Y)-路是一族由起點(diǎn)為x,終點(diǎn)為Y中不同點(diǎn)的內(nèi)部不交路.對(duì)于未提到的圖的理論符號(hào)和術(shù)語,參考文獻(xiàn)[1].
傳統(tǒng)連通度κ(G)是圖G的點(diǎn)子集X的最小基數(shù),使得G-X 是不連通的或平凡的.若κ(G)≥k,則圖G 是k -連通的.眾所周知,Whitney[2]提出了與連通度等價(jià)的定義.若S ={u,v}是V(G)中的任意一個(gè)2 元-子集,則κ(G)表示G 中內(nèi)部不交的(u,v)-路的最大數(shù)目.作為傳統(tǒng)連通度的一個(gè)推廣,Chartrand等[3]在1984 年提出了廣義k -連通度.這個(gè)參數(shù)可以通過連接圖G中的任意k個(gè)點(diǎn)來衡量圖G的容錯(cuò)性.令G是一個(gè)階為n的連通圖,S是圖G中任意一個(gè)k 個(gè)點(diǎn)的集合,其中k 是整數(shù),且2≤k≤n,若S?V(T),則稱樹T是G的一個(gè)S-樹.令{T1,T2,…,Tr}是圖G的S-樹的集合,若
且
其中1≤i≠j≤r,則稱其是內(nèi)部不交的.令κG(S)表示圖G中內(nèi)部不交S-樹的最大數(shù)目,用κk(G)表示圖G的廣義k-連通度,其中
顯然G的廣義2 -連通度κ2(G)恰好是κ(G).
近幾年,廣義k-連通度受到了一些關(guān)注,Li[4]證明了一般圖G是否存在k個(gè)內(nèi)部不交的S-樹是NP-完全問題,其中S?V(G),|S |=k,且k是固定的整數(shù).目前,已經(jīng)有了關(guān)于廣義連通度的上界和下界的結(jié)果[5].除此之外,還有一些關(guān)于某類圖的廣義k-連通度的結(jié)果,但大多是關(guān)于k =3 或4.例如,Li 等確定了卡氏積圖[6]、星圖[7]、冒泡排序圖[7]及由樹和圈生成的Cayley 圖的廣義3 -連通度[8].Lin等[9]確定了超立方體的廣義4 -連通度等,其中由圈生成的Cayley 圖—修正冒泡排序圖MBn的廣義3 -連通度的結(jié)果如下:
定理1.1[8]κ3(MBn)=n-1,其中n≥3.
在本文中,主要研究由輪生成的Cayley 圖WGn,并證明下面的結(jié)論:
定理1.2 κ3(WGn)=2n-3,其中n≥4.
令Vn是由集合{1,2,…,n}生成的n!個(gè)不同置換的集合.令p =p1p2…pn是Vn中的一個(gè)置換,其中pi表示置換p 的第i 位.對(duì)換φi,j是一個(gè)交換已知置換的第i位和第j位的函數(shù),其中1≤i <j≤n,且一般定義如下:已知p =p1p2…pn是Vn中的一個(gè)置換,則
Shi[10]提出了有關(guān)Cayley圖Cay(Sym(n),T)的概念,其中Sym(n)是在{1,2,…,n}上的對(duì)稱群,T是Sym(n)的對(duì)換集合. G(T)表示點(diǎn)集是{1,2,…,n},邊集是{ij |(ij)∈T}的圖,稱G(T)為Cay(Sym(n),T)的生成圖.
若G(T)是一個(gè)單圈圖,UGn表示單圈-對(duì)換圖Cay(Sym(n),T).特別地,若G(T)是一個(gè)圈,則稱UGn是修正冒泡排序圖MBn.圖1 和圖2 分別表示MB3和MB4.眾所周知,UGn是一個(gè)n -正則n-連通二部點(diǎn)傳遞圖.
圖1 由三角形生成的修正冒泡排序圖MB3Fig. 1 The modified bubble sort graph MB3 generated by a triangle
圖2 由C4生成的修正冒泡排序圖MB4Fig. 2 The modified bubble sort graph MB4 generated by C4
若G(T)是一個(gè)輪圖Wn,WGn表示輪-對(duì)換圖Cay(Sym(n),T),其中輪圖是由一個(gè)單點(diǎn)與一個(gè)(n-1)-圈上所有點(diǎn)相連形成的圖. W4和WG4如圖3 所示.從定義可知,WGn是一個(gè)(2n -2)-正則二部點(diǎn)傳遞圖[11].
圖3 由輪圖W4生成的Cayley圖WG4Fig. 3 The Cayley graph WG4 generated by wheel graph W4
下面的引理將會(huì)用于定理1.2 的證明.
引理1.1[5]若存在2 個(gè)度為δ(G)的相鄰點(diǎn),則κk(G)≤δ(G)-1,其中3≤k≤|V(G)|.
引理1.2[1]若G是一個(gè)k-連通圖,x是G中的任一點(diǎn),Y?V\{x}是至少有k個(gè)點(diǎn)的集合,則在G中存在k條內(nèi)部不交且終點(diǎn)是Y中不同點(diǎn)的(x,Y)-路.
對(duì)每個(gè)i∈{1,2,…,n-3},令