0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Graph Thickness

المؤلف:  Alekseev, V. B. and Gonchakov, V. S

المصدر:  "Thickness of Arbitrary Complete Graphs." Mat. Sbornik 101

الجزء والصفحة:  ...

24-4-2022

4041

+

-

20

Graph Thickness

 

GraphThickness

The thickness (or depth) t(G) (Skiena 1990, p. 251; Beineke 1997) or theta(G) (Harary 1994, p. 120) of a graph G is the minimum number of planar edge-induced subgraphs P_i of F needed such that the graph union  union _iP_i=G (Skiena 1990, p. 251).

The thickness of a planar graph G is therefore t(G)=1, and the thickness of a nonplanar graph G satisfies t(G)>=2. A graph which is the union of two planar graph (i.e., that has thickness 1 or 2) is said to be a biplanar graph (Beineke 1997).

Determining the thickness of a graph is an NP-complete problem (Mansfeld 1983, Beineke 1997). Precomputed thicknesses for many small named or indexed graphs can be obtained in the Wolfram Language using GraphData[graph"Thickness"].

A lower bound for the thickness of a graph is given by

 t(G)>=[m/(3n-6)],

(1)

where m is the number of edges, n>=3 is the number vertices, and [x] is the ceiling function (Skiena 1990, p. 251). The example above shows a decomposition of the complete graph K_9 into three planar subgraphs. This decomposition is minimal, so t(K_9)=3, in agreement with the bound t(K_9)>=[36/(3·9-6)]=2.

The thickness of a complete graph K_n satisfies

 t(K_n)=|_(n+7)/6_|

(2)

except for t(K_9)=t(K_(10))=3 (Vasak 1976, Alekseev and Gonchakov 1976, Beineke 1997). For n=1, 2, ..., the thicknesses are therefore 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, ... (OEIS A124156).

The thickness of a complete bipartite graph K_(m,n) is given by

 t(K_(m,n))=[(mn)/(2(m+n-2))]

(3)

except possibly when m and n are both odd and, taking m<n, there exists an even integer r with n=|_r(m-2)/(m-r)_| (Beineke et al. 1964; Harary 1994, p. 121; Beineke 1997, where the ceiling in the exceptional condition given by Beineke 1997 has been corrected to a floor). The smallest such exceptional values are summarized in the following table.

m n r
13 17 4
17 21 5
19 29 6
19 47 7
21 25 6
23 75 9
25 29 7
25 59 9

According to Beineke (1997), the only subset of exceptional bipartite indices for m<30 are K_(19,29)K_(19,47)K_(23,27)K_(25,59), and K_(29,129).

The thickness of K_(n,n) is therefore given by

 t(K_(n,n))=|_(n+5)/4_|

(4)

(Harary 1994, p. 121), which for n=1, 2, ... give the values 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, ... (OEIS A128929).

Finally, the thickness of a hypercube graph Q_n is given by

 t(Q_n)=[(n+1)/4]

(5)

(Harary 1994, p. 121), which for n=1, 2, ... give the values 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 6, (OEIS A144075).

A number of variations of graph thickness such as outerplanar thickness, arboricity, book thickness, and toroidal thickness have also been introduced (Beineke 1997).


REFERENCES

Alekseev, V. B. and Gonchakov, V. S. "Thickness of Arbitrary Complete Graphs." Mat. Sbornik 101, 212-230, 1976.

Beineke, L. W. "Biplanar Graphs: A Survey." Computers Math. Appl. 34, 1-8, 1997.

Beineke, L. W. and Harary, F. "On the Thickness of the Complete Graph." Bull. Amer. Math. Soc. 70, 618-620, 1964.

Beineke, L. W. and Harary, F. "The Thickness of the Complete Graph." Canad. J. Math. 17, 850-859, 1965.

Beineke, L. W.; Harary, F.; and Moon; J. W. "On the Thickness of the Complete Bipartite Graph." Proc. Cambridge Philos. Soc. 60, 1-6, 1964.

Harary, F. "Covering and Packing in Graphs, I." Ann. New York Acad. Sci. 175, 198-205, 1970.

Harary, F. Graph Theory. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 120-121, 1994.

Harary, F. and Palmer, E. M. Graphical Enumeration. New York: Academic Press, p. 225, 1973.

Harary, F. and Palmer, E. M. "A Survey of Graph Enumeration Problems." In A Survey of Combinatorial Theory (Ed. J. N. Srivastava). Amsterdam: North-Holland, pp. 259-275, 1973.

Hearon, S. M. "Planar Graphs, Biplanar Graphs and Graph Thickness." Master of Arts thesis. San Bernadino, CA: California State University, San Bernadino, 2016.

Mansfeld, A. "Determining the Thickness of a Graph is NP-Hard." Math. Proc. Cambridge Philos. Soc. 93, 9-23, 1983.

Meyer, J. "L'épaisseur des graphes completes K_(34) et K_(40)." J. Comp. Th. 9, 1970.

Skiena, S. Implementing Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory with Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, p. 251, 1990.

Sloane, N. J. A. Sequences A124156, A128929, and A144075 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."Tutte, W. T. "The Thickness of a Graph." Indag. Math. 25, 567-577, 1963.

Vasak, J. M. "The Thickness of the Complete Graph." Not. Amer. Math. Soc. 23, A-479, 1976.West, D. B. Introduction to Graph Theory, 2nd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, p. 261, 2000.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد