المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9764 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

Domination Number  
  
1465   05:53 مساءً   date: 15-3-2022
Author : Alikhani, S. and Peng, Y.-H
Book or Source : "Introduction to Domination Polynomial of a Graph." Ars Combin. 114
Page and Part : ...


Read More
Date: 4-3-2022 1602
Date: 7-4-2022 2101
Date: 23-3-2022 1264

Domination Number

 

DominatingSet

The (lower) domination number gamma(G) of a graph G is the minimum size of a dominating set of vertices in G, i.e., the size of a minimum dominating set. This is equivalent to the smallest size of a minimal dominating set since every minimum dominating set is also minimal. The domination number is also equal to smallest exponent in a domination polynomial. For example, in the Petersen graph P illustrated above, the set S={1,2,9} is a minimum dominating set, so gamma(P)=3.

The upper domination number Gamma(G) may be similarly defined as the maximum size of a minimal dominating set of vertices in G (Burger et al. 1997, Mynhardt and Roux 2020).

The lower irredundance number ir(G), lower domination number gamma(G), lower independence number i(G), upper independence number alpha(G), upper domination number Gamma(G), and upper irredundance number IR(G) satsify the chain of inequalities

 ir(G)<=gamma(G)<=i(G)<=alpha(G)<=Gamma(G)<=IR(G)

(1)

(Burger et al. 1997).

The domination number should not be confused with the domatic number, which is the maximum size of a domatic partition in a graph.

There are several variations of the domination number originating from variations of the underlying dominating set, the most prevalent being the total domination number (which is the minimum size of a total dominating set).

The complete graphs K_n (each vertex is adjacent to every other), star graphs S_n (the central vertex is adjacent to all leaves), and the wheel graph W_n (the central vertex is adjacent to all rim vertices) all have domination number 1 by construction.

The domination number satisfies

 n/(1+Delta)<=gamma<=n,

(2)

where n=|V| is the vertex count of a graph and Delta is its maximum vertex degree.

For a graph G with vertex count n and no isolated vertices (i.e., minimum vertex degree delta(G)>=1),

 gamma(G)<=1/2n

(3)

(Ore 1962, Bujtás and Klavžar 2014). Stricter results are known when delta(G)=2, 3, etc. (cf. Bujtás and Klavžar 2014).

MacGillivray and Seyffarth (1996) showed that planar graphs with graph diameter 2 have domination number at most three and planar graphs with graph diameter 3 have domination number at most ten. Goddard and Henning (2002) showed in fact there is a unique diameter-2 planar graph with domination three (here called the Goddard-Henning graph), with all other such graphs having domination number at most 2. According to Goddard and Henning (2002), it is not known if the bound for planar diameter-3 graphs is sharp, but MacGillivray and Seyffarth (1996) gave an example of such of graph with domination number 6.

The total domination number gamma_t and ordinary domination number gamma satisfy

 gamma<=gamma_t<=2gamma

(4)

(Henning and Yeo 2013, p. 17).

Östergård et al. (2015) give bounds on the domination numbers of Kneser graphs, together with a number of exact values for smaller cases.

Precomputed dominating sets for many named graphs can be obtained in the Wolfram Language using GraphData[graph"DominationNumber"].

The following table summarizes values of the domination number for various special classes of graphs.

graph G_n OEIS gamma(G_1)gamma(G_2), ...
Andrásfai graph A158799 1, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, ...
Apollonian network A000000 1, 1, 3, 4, 7, 16, ...
antiprism graph A057354 2, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 6, 7, ...
barbell graph A007395 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
book graph S_(n+1) square P_2 A007395 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
centipede graph A000027 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ...
cocktail party graph K_(n×2) A007395 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
complete bipartite graph K_(m,n) A007395 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
complete graph K_n A000012 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, ...
complete tripartite graph K_(n,n,n) A000000 1 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
2n-crossed prism graph A052928 X, 2, 4, 4, 6, 6, 8, 8, 10, 10, 12, 12, ...
crown graph A007395 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, ...
cube-connected cycle A000000 6, 16, 46, 96, 224, 512, ...
cycle graph C_n A002264 X, X, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, ...
empty graph K^__n A000027 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ...
folded cube graph A271520 1, 1, 2, 4, 6, 8, 16, 32, ...
grid graph P_n square P_n A104519 2, 3, 4, 7, 10, 12, 16, 20, 24, ...
grid graph P_n square P_ square P_n A269706 1, 2, 6, 15, 25, 42, ...
gear graph A000000 X, X, 2, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 10, 10, ...
halved cube graph A000000 1, 1, 1, 2, 2, 2, 4, 7, 12, ...
helm graph A000027 X, X, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ...
hypercube graph Q_n A000983 1, 2, 2, 4, 7, 12, 16, 32, ...
Keller graph G_n A000000 4, 4, 4, 4, ...
n×n-king graph A075561 1, 1, 1, 4, 4, 4, 9, 9, 9, 16, 16, 16, 25, 25, 25, 36, ...
n×n-knight graph A006075 1, 4, 4, 4, 5, 8, 10, 12, 14, 16, 21, 24, 28, 32, 36, ...
ladder graph P_2 square P_n A004526 1, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, ...
ladder rung graph nP_2 A000027 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, ...
Möbius ladder M_n A004525 X, X, 2, 3, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 6, 7, 7, 7, 8, 9, 9, 9, ...
Mycielski graph M_n A000000 1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, ...
odd graph O_n A000000 1, 1, 3, 7, 26, 66, ...
pan graph A002264 X, X, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, ...
path graph P_n A002264 X, 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 7, ...
prism graph Y_n A004524 X, X, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 5, 6, 6, 6, 7, 8, 8, 8, 9, 10, ...
n×n-queen graph A075458 1, 1, 1, 2, 3, 3, 4, 5, 5, 5, 5, 6, 7, 8, 9, 9, 9, 9, 10, ...
Sierpiński carpet graph A000000 3, 18, 130, ...
Sierpiński sieve graph A000000 1, 2, 3, 9, 27, ...
star graph S_n A000012 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, ...
sun graph A004526 X, X, 2, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, 10, ...
sunlet graph C_n circledot K_1 A000000  
tetrahedral graph A000000 X, X, X, X, X, 2, 4, 5, 7, 8, ...
torus grid graph C_n square C_n A000000  
transposition graph G_n A000000 1, 1, 2, 4, 15, ...
triangular graph A004526 2, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, ...
triangular honeycomb acute knight graph A000000 1, 3, 3, 3, 3, 6, 9, 9, 9, 10, 15, 18, 18, 18, ...
triangular honeycomb obtuse knight graph A251534 X, X, X, 4, 5, 5, 6, 6, 9, 11, 12, 14, 15, 16, 18, 19, ...
triangular honeycomb queen graph A000000 1, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, ...
triangular honeycomb rook graph A000027 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...
web graph A000027 X, X, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, ...
wheel graph W_n A000012 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, ...

Closed forms are summarized in the following table.

graph G_n gamma(G_n)
Andrásfai graph {1   for n=1; 2   for n=2; 3   otherwise
antiprism graph |_(2(n+2))/5_|
Apollonian network {1   for n=1,2; 1/2(3^(n-3)+5)   otherwise
barbell graph 2
book graph S_(n+1) square P_2 2
centipede graph n
cocktail party graph K_(n×2) 2
complete graph K_n 1
complete bipartite graph K_(m,n) 2
complete tripartite graph K_(k,m,n) {1   for k=1; 2   otherwise
2n-crossed prism graph 2|_(n+1)/2_|
crown graph 2
cycle graph C_n |_(n+2)/3_|
empty graph K^__n n
gear graph {2   for n=3; |_(n+2)/2_|   otherwise
grid graph P_n square P_n {n   for n<=4; 7   for n=5; 10   for n=6; 40   for n=13; |_((n+2)^2)/5_|-4   otherwise
helm graph n
Keller graph G_n 4
m×n king graph |_(m+2)/3_||_(n+2)/3_|
ladder graph P_2 square P_n 1+|_n/2_|
ladder rung graph nP_2 n
Möbius ladder M_n |_(n+1)/4_|+[(n+1)/4]
pan graph |_(n+2)/3_|
path graph P_n |_(n+2)/3_|
prism graph Y_n |_(n+2)/4_|+|_(n+3)/4_|
m×n rook graph min(m,n)
star graph S_n 1
sun graph |_(n+1)/2_|
triangular graph |_n/2_|
triangular honeycomb rook graph n
web graph n
wheel graph W_n 1

REFERENCES

Alikhani, S. and Peng, Y.-H. "Introduction to Domination Polynomial of a Graph." Ars Combin. 114, 257-266, 2014.

Bujtás, C. and Klavžar, S. "Improved Upper Bounds on the Domination Number of Graphs with Minimum Degree at Least Five." 16 Oct 2014.

 https://arxiv.org/abs/1410.4334.Burger, A. P.; Cockayne, E. J.; and Mynhardt, C. M. "Domination and Irredundance in the Queens' Graph." Disc. Math. 163, 47-66, 1997.

Clark, W. E. and Suen, S. "An Inequality Related to Vizing's Conjecture." Electronic J. Combinatorics 7, No. 1, N4, 1-3, 2000.

 http://www.combinatorics.org/Volume_7/Abstracts/v7i1n4.html.Cockayne, E. J. and Mynhardt, C. M. "The Sequence of Upper and Lower Domination, Independence and Irredundance Numbers of a Graph." Disc. Math. 122, 89-102, 1993).

Garey, M. R. and Johnson, D. S. Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness. New York: W. H. Freeman, p. 190, 1983.

Goddard, W. Henning, M. A. "Domination in Planar Graphs with Small Diameter." J. Graph Th. 40, 1-25, 2002.

Haynes, T. W.; Hedetniemi, S. T.; and Slater, P. J. Domination in Graphs--Advanced Topics. New York: Dekker, 1998.

Haynes, T. W.; Hedetniemi, S. T.; and Slater, P. J. Fundamentals of Domination in Graphs. New York: Dekker, 1998.

Henning, M. A. and Yeo, A. Total Domination in Graphs. New York: Springer, 2013.

MacGillivray, G. and Seyffarth, K. "Domination Numbers of Planar Graphs." J. Graph Th. 22, 213-219, 1996.

Mynhardt, C. M. and Roux, A. "Irredundance Graphs." 14 Apr. 2020.

 https://arxiv.org/abs/1812.03382.Ore, O. Theory of Graphs. Providence, RI: Amer. Math. Soc., 1962.

Östergård, P. R. J.; Shao, Z.; and Xu, X. "Bounds on the Domination Number of Kneser Graphs." Ars Math. Contemp. 9, 197-205, 2015.

Sloane, N. J. A. Sequences A000012/M0003, A000027/M0472, A002264, A004524, A004525, A004526, A006075, A007395/M0208, A052928, A057354, A075458, A075561, A104519, A158799, A251534, A269706, and A271520 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.