超立方中匹配的哈密尔顿圈扩张和2-因子扩张及其相关问题的研究
批准号:
12061047
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
33.0 万元
负责人:
王凡
依托单位:
学科分类:
图论及其应用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王凡
中文摘要
Ruskey和Savage在1993年提出了如下问题:超立方中每一个匹配能否扩张成一个哈密尔顿圈?Kreweras猜想:超立方中每一个完美匹配可以扩张成一个哈密尔顿圈。Fink证明了上述猜想是正确的。Gregor等人证明了超立方中每一个恰好有两个未覆盖点的匹配可扩张成一个哈密尔顿圈。Dvorak等人证明了超立方中每一个大小不超过n^2/16+n/4的匹配可扩张成一个哈密尔顿圈。本项目将研究超立方中有4个或多个点未被覆盖的这一类极大匹配和平方阶匹配的哈密尔顿圈扩张性质。Vandenbussche和West提出了一个弱化的问题。他们猜想:超立方中每一个匹配可扩张成一个2-因子。Fink证明了这个猜想是正确的。受此启发,本项目还将研究超立方中匹配能否扩张成只含有少量圈(4个圈,2个圈,或1个圈)的2-因子。平衡超立方是超立方的一种变体,进一步地本项目还将研究平衡超立方中匹配的哈密尔顿圈扩张性质。
英文摘要
In 1993, Ruskey and Savage asked the following question: For n>1, does every matching in the n-dimensional hypercube extend to a hamiltonian cycle? Kreweras conjectured for n>1 that every perfect matching of the n-dimensional hypercube extends to a hamiltonian cycle. Fink confirmed the conjecture to be true. Gregor proved that every matching of Qn which covers all but two vertices of Qn extends to a hamiltonian cycle. Dvorak and Fink proved that every matching in Qn of size at most n^2/16+n/4 extends to a hamiltonian cycle. Even though a positive answer is known in some special cases, the problem still remains open in general. In this project, we are going to discuss the problem of the maximal matchings with four or more points uncovered extend to hamiltonian cycles and the problem of matchings of quadratic size extend to hamiltonian cycles. Vandenbussche and West conjectured that every matching in the hypercube extends to a 2-factor, which is a weaker variant of the Ruskey-Savage problem. Fink proved this conjecture to be true. In this project, we are going to investigate how to significantly reduce the number of cycles in a 2-factor, ideally to a single one. In addition, the balanced hypercube is a variant of the hypercube network. In this project, we are going to discuss the problem of matchings extend to hamiltonian cycles in balanced hypercubes.
超立方是一类著名的互连网络拓扑结构。哈密尔顿问题是图论中一个重要的研究分支。Ruskey和Savage在1993年提出了如下问题:超立方中每一个匹配能否扩张成一个哈密尔顿圈?Kreweras猜想:超立方中每一个完美匹配可以扩张成一个哈密尔顿圈。Fink证明了上述猜想是正确的。Dvorak等人证明了超立方中每一个大小不超过n^2/16+n/4的匹配可扩张成一个哈密尔顿圈。本项目围绕超立方体中匹配的哈密尔顿圈扩张和2-因子扩张及其相关问题展开研究,主要研究内容如下:(1)研究了n维超立方中一类有特定结构的匹配扩张成哈密尔顿圈的问题。(2)探讨了当故障边构成匹配这一特殊结构时,n维边故障超立方中经过给定匹配的哈密尔顿圈的存在性问题。(3)研究了n维边故障超立方中经过给定匹配的哈密尔顿路的存在性问题。(4)研究了超立方中匹配扩张成支撑2-路的问题。(5)研究了带故障边的超立方中经过给定线性森林的哈密尔顿路的存在性问题。(6)研究了k元n立方体中匹配扩张成哈密尔顿圈的问题。..取得了以下重要结果:(1)证明了超立方中至多含五种类型边且边数少于10×2^{n-5}的匹配均可扩张成哈密尔顿圈。(2)证明了如果匹配边数与故障边数之和不超过3n-12且故障边集为匹配,则n维边故障超立方中存在经过给定匹配的无故障哈密尔顿圈。(3)证明了当匹配边数与故障边数之和不超过2n-6,且超立方中每一个点至少关联两条非故障边时,对n维边故障超立方中任意两个不同部的点,都存在一条无故障哈密尔顿路连接这两个点并且经过给定的匹配,但存在两种反例情况。(4)设u,v,x,y是Q4中四个不同点满足p(u)=p(v)≠p(x)=p(y),并且M是Q4-{u,v,x,y}的任意一个匹配,则Q4中存在一个支撑2-路Pu,x+Pv,y经过匹配M。(5)证明了当线性森林边数与故障边数之和不超过n-1,且超立方中每个点至少关联两条非故障边时,对于n维边故障超立方中任意两个不同部的点,都存在一条无故障哈密尔顿路连接这两个点并经过给定的线性森林,但存在两种反例情况。(6)证明了k元n立方体中每一个大小不超过4n-20的匹配可以扩张成一个哈密尔顿圈。..科学意义:本项目的研究成果不仅丰富了超立方中匹配扩张成哈密尔顿圈这一研究领域的理论体系,还为其他相关领域的研究提供了有益的参考,推动了图论和网络拓扑结构研究的进一步发展。
超立方中匹配的哈密尔顿圈扩张性质
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批准号:11501282
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2015
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负责人:王凡
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依托单位:
国内基金
海外基金