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    圈與路聯(lián)圖點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色和點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色

    2017-08-07 07:05:17婷,王文,陳恩*
    關(guān)鍵詞:個(gè)點(diǎn)全色奇數(shù)

    苗 婷 婷,王 治 文,陳 祥 恩*

    (1.西北師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070;2.寧夏大學(xué) 數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院, 寧夏 銀川 750021 )

    圈與路聯(lián)圖點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色和點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色

    苗 婷 婷1,王 治 文2,陳 祥 恩*1

    (1.西北師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院, 甘肅 蘭州 730070;2.寧夏大學(xué) 數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院, 寧夏 銀川 750021 )

    一個(gè)圖G的Ⅰ-全染色是指若干種顏色對(duì)圖G的全體頂點(diǎn)及邊的一個(gè)分配使得任意兩個(gè)相鄰點(diǎn)及任意兩條相鄰邊被分配到不同顏色.圖G的Ⅵ-全染色是指若干種顏色對(duì)圖G的全體頂點(diǎn)及邊的一個(gè)分配使得任意兩條相鄰邊被分配到不同顏色.對(duì)圖G的一個(gè)Ⅰ(Ⅵ)-全染色及圖G的任意一個(gè)頂點(diǎn)x,用C(x)表示頂點(diǎn)x的顏色及x的關(guān)聯(lián)邊的顏色構(gòu)成的集合(非多重集).如果f是圖G的使用k種顏色的一個(gè)Ⅰ(Ⅵ)-全染色,并且?u,v∈V(G),u≠v,有C(u)≠C(v),則稱f為圖G的k-點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全染色,或k-VDITC(VDVITC).圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全染色所需最少顏色數(shù)目,稱為圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全色數(shù).利用組合分析法及構(gòu)造具體染色的方法,討論了圈與路的聯(lián)圖Cm∨Pn的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全染色問題,確定了這類圖的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全色數(shù),同時(shí)說明了VDITC猜想和VDVITC猜想對(duì)于這類圖是成立的.

    Ⅰ-全染色;點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色;點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全色數(shù);圈與路的聯(lián)

    0 引 言

    點(diǎn)可區(qū)別正常邊染色、點(diǎn)可區(qū)別一般邊染色以及點(diǎn)可區(qū)別正常全染色分別在文獻(xiàn)[1-2]、[3-5]和[6-7]中被研究.文獻(xiàn)[8]討論了兩類點(diǎn)可區(qū)別的未必正常的全染色:點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色和點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色.本文在文獻(xiàn)[8]的基礎(chǔ)上討論圈與路的聯(lián)圖Cm∨Pn的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色和點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色問題,確定這類圖的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全色數(shù)和點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全色數(shù),且證明VDITC猜想和VDVITC猜想對(duì)Cm∨Pn是成立的.

    1 準(zhǔn)備工作

    所謂圖G的全染色是指若干種顏色對(duì)于圖G的點(diǎn)及邊的一個(gè)分配.

    對(duì)于圖G的一個(gè)全染色,如果任意兩個(gè)相鄰點(diǎn)有不同顏色,并且任意兩條相鄰邊有不同顏色,那么稱它為圖G的Ⅰ-全染色.

    對(duì)于圖G的一個(gè)全染色,如果任意兩條相鄰邊有不同顏色,那么稱它為圖G的Ⅵ-全染色.

    χⅠvt(G),

    χⅠvt(G)=min{k|G

    如果f是圖G的使用顏色1,2,…,k的一個(gè)Ⅰ-全染色,并且?u,v∈V(G),u≠v,有C(u)≠C(v),則稱f為圖G的k-點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色,或k-VDITC.圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色所需最少顏色數(shù)目,稱為圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全色數(shù),記為即有k-VDITC}.

    χⅥvt(G),

    χⅥvt(G)=min{k|G

    如果f是圖G的使用顏色1,2,…,k的一個(gè)Ⅵ-全染色,并且?u,v∈V(G),u≠v,有C(u)≠C(v),則稱f為圖G的k-點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色,或k-VDVITC.圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全染色所需最少顏色數(shù)目,稱為圖G的點(diǎn)可區(qū)別Ⅵ-全色數(shù),記為即有k-VDVITC}.

    )χⅠvt(G)=ζ(G)

    猜想1[8](VDITC猜想或ζ(G)+1.

    )χⅥvt(G)=ζ(G)

    猜想2[8](VDVITC猜想或ζ(G)+1.

    引理1 對(duì)于任意圖G,如果存在兩個(gè)Δ(最大度)頂點(diǎn),則

    χⅠvt(G)≥Δ+1.

    引理

    2[8]χⅠvt(G)≥ζ(G).

    命題

    1ζ(G)≤χⅥvt(G)≤χⅠvt(G).

    假設(shè)p∈Z,而q為正整數(shù),用(p)q表示{1,2,…,q}中的模q同余于p的那個(gè)數(shù),即(p)q∈{1,2,…,q}且(p)q≡p(modq).

    令V(Cm∨Pn)={u1,…,um,v1,…,vn},E(Cm∨Pn)={u1u2,u2u3,…,um-1um,umu1,v1v2,v2v3,…,vn-1vn}∪{uivj|i=1,2,…,m;j=1,2,…,n}.

    2 主要結(jié)果

    定理1 設(shè)Cm∨Pn是圈Cm和路Pn的聯(lián),m>n≥2,則

    χⅠvt(Cm∨Pn)=m+2,n=2,3;m+3,n≥4.{

    證明 當(dāng)n=2,m=3時(shí),C3∨P2有5個(gè)m+1度的點(diǎn),有5-VDITCf,其染色方式很容易得到.

    ,χⅠvt(Cm∨P2)≥m+2,

    當(dāng)n=2,m≥4時(shí),Cm∨P2有兩個(gè)m+1度的點(diǎn),m個(gè)4度點(diǎn),由引理1知只需給出Cm∨P2的一個(gè)(m+2)-點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ-全染色f.令

    f(uivj)=i+j,f(uivj)∈{2,…,m+2}, 1≤i≤m,j=1,2;f(uiui+1)=i,i∈{2,…,m-1};f(u1u2)=m+2,f(umu1)=1,f(v1v2)=1,f(v1)=1,f(v2)=3,f(u1)=2;f(ui)=i+2,i∈{2,…,m}

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(v1)={1,2,3,…,m+1},C(v2)={1,3,4,…,m+1,m+2};C(ui)={i-1,i,i+1,i+2},i∈{3,…,m-1};C(u1)={1,2,3,m+2},C(u2)={2,3,4,m+2},C(um)={m-1,m+1,m+2,1}

    可見m+2個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    當(dāng)n=3,m=4時(shí),C4∨P3有1個(gè)m+2度的點(diǎn),有6-VDITCf,當(dāng)n=3,m=5時(shí),C5∨P3有1個(gè)m+2度的點(diǎn),有7-VDITCf,它們的染色方式容易得到,文中不詳細(xì)寫出.

    χⅠvt(Cm∨P3)≥Δ(Cm∨P3)=m+2.

    f(uivj)=(i+j)m+2,f(uivj)∈{1,…,m+2},1≤i≤m,j=1,2,3;f(uiui+1)=i,i∈{1,2,…,m-1},f(umu1)=m,f(v1v2)=1,f(v2v3)=2;f(v1)=1,f(v2)=2,f(v3)=4,f(u1)=3,f(um)=m+1,f(ui)=i+3,i∈{2,…,m-1}

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(v1)={1,2,3,…,m+1},C(v2)={1,2,3,…,m+1,m+2},C(v3)={1,2,4,5,…,m+1,m+2};C(ui)={i-1,i,i+1,i+2,i+3},i∈{2,…,m-1},C(u1)={1,2,3,4,m},C(um)={m-1,m,m+1,m+2,1}

    可見m+3個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    當(dāng)n≥4時(shí)有以下兩種情形需要考慮.

    情形1m≥n+2

    χⅠvt(Cm∨Pn)≥ζ(Cm∨Pn)=m+3.

    f(uivj)=(i+j)m+1,f(uivj)∈{1,2,…,m+1},1≤i≤m,1≤j≤n;

    f(vjvj+1)=m+2,j∈{1,2,…,n-1},且j是奇數(shù);f(vjvj+1)=m+3,j∈{1,2,…,n-1},且j是偶數(shù)

    f(uiui+1)=(i-1)m+1,i∈{1,2,…,m-1};f(umu1)=m

    f(ui)=i+1,f(ui)∈{2,…,m+1},1≤i≤m

    f(vj)=m+2,j∈{1,2,…,n},且j是奇數(shù);f(vj)=m+3,j∈{1,2,…,n},且j是偶數(shù)

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={i+1,(i+2)m+1,…,(i+n)m+1,i-1,(i-2)m+1},i≠1,m;C(u1)={2,3,…,n+1,m+1,m},C(um)={m+1,1,2,…,n-1,m-2,m},C(vj)={j+1,(j+2)m+1,…,(j+m)m+1,m+2,m+3},j≠1;C(v1)={2,3,…,m+1,m+2}

    可見m+n個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    情形2m=n+1

    χⅠvt(Cm∨Pn)≥ζ(Cm∨Pn)=m+3.

    f(uivj)=(i+j)m+1,f(uivj)∈{1,2,…,m+1},1≤i≤m,1≤j≤n;

    f(uiui+1)=m+2,i∈{2,3,…,m-1},且i是奇數(shù);f(uiui+1)=m+3,i∈{2,3,…,m-1},且i是偶數(shù);當(dāng)m是偶數(shù)時(shí),f(umu1)=m+3,f(u1u2)=m+2;當(dāng)m是奇數(shù)時(shí),f(umu1)=m+2,f(u1u2)=1

    f(vjvj+1)=m+2,j∈{1,2,…,n-1},且j是奇數(shù);f(vjvj+1)=m+3,j∈{1,2,…,n-1},且j是偶數(shù)

    f(ui)=i+1,f(ui)∈{2,…,m+1},1≤i≤m

    f(vj)=m+2,j∈{1,2,…,n},且j是奇數(shù);f(vj)=m+3,j∈{1,2,…,n},且j是偶數(shù)

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={i+1,(i+2)m+1,…,(i+n)m+1,m+2,m+3},i≠1,2;當(dāng)m為偶數(shù)時(shí),C(u1)={2,3,…,m,m+2,m+3},C(u2)={3,4,…,m+1,m+2,m+3};當(dāng)m為奇數(shù)時(shí),C(u1)={2,3,…,m,m+2,1},C(u2)={3,4,…,m+1,m+3,1};C(vj)={j+1,(j+2)m+1,…,(j+m)m+1,m+2,m+3},j≠1;C(v1)={2,3,…,m+1,m+2}

    可見m+n個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    定理2 設(shè)Cm∨Pn是圈Cm和路Pn的聯(lián),n>m≥3,則

    χⅠvt(Cm∨Pn)=n+3.

    χⅠvt(Cm∨Pn)≥ζ(Cm∨Pn)=n+3.

    情形1m≡0(mod 2).令

    f(uivj)=(i+j-1)n+1,f(uivj)∈{1,2,…,n+1},1≤i≤m,1≤j≤n

    f(vjvj+1)=n+2,j∈{1,2,…,n-1},且j是奇數(shù);f(vjvj+1)=n+3,j∈{1,2,…,n-1},且j是偶數(shù)

    f(uiui+1)=n+2,i∈{1,2,…,m-1},且i是奇數(shù);f(uiui+1)=n+3,i∈{1,2,…,m-1},且i是偶數(shù);f(umu1)=n+3

    f(ui)=i,f(ui)∈{1,2,…,m},1≤i≤m

    f(vj)=n+2,j∈{1,2,…,n},且j是奇數(shù);f(vj)=n+3,j∈{1,2,…,n},且j是偶數(shù)

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={i,i+1,(i+2)n+1,…,(i+n-1)n+1,n+2,n+3},1≤i≤m;C(vj)={j,j+1,(j+2)n+1,…,(j+m-1)n+1,n+2,n+3},j≠1;C(v1)={1,2,3,…,m,n+2}

    可見m+n個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    情形2m≡1(mod 2).令

    f(uivj)=(i+j-1)n+1,f(uivj)∈{1,2,…,n+1},1≤i≤m-1,1≤j≤n;f(umvj)=(i+j+2)n+2,1≤j≤n

    f(vjvj+1)=n+3,j∈{1,2,…,n-1},且j是奇數(shù);f(vjvj+1)=n+2,j∈{1,2,…,n-1},且j是偶數(shù)

    f(uiui+1)=n+2,i∈{1,2,…,m-1},且i是奇數(shù);f(uiui+1)=n+3,i∈{1,2,…,m-1},且i是偶數(shù);f(umu1)=n+1

    f(ui)=i,f(ui)∈{1,2,…,m},1≤i≤m

    f(vj)=n+3,j∈{1,2,…,n},且j是奇數(shù);f(vj)=n+2,j∈{1,2,…,n},且j是偶數(shù)

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={i,i+1,(i+2)n+1,…,(i+n-1)n+1,n+2,n+3},i≠1,m;C(u1)={1,2,…,n,n+1,n+2},C(um)={1,2,…,n-1,n+1,n+2,n+3};C(vj)={j,j+1,(j+2)n+1,…,(j+m-2)n+1,j-1,n+2,n+3},j≠1;C(v1)={1,2,…,m-1,n+2,n+3}

    可見m+n個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    因此,不管哪種情形所得到的染色f都是Cm∨Pn的一個(gè)VDITC.

    定理3 設(shè)Cn∨Pn是路Cn和圈Pn的聯(lián),n≥3,則

    χⅠvt(Cn∨Pn)=n+3,n=3,4;n+4,n≥5.{

    C3∨P3、C4∨P4的VDITC很容易得到,文中略去.

    當(dāng)n=5時(shí)

    ,χⅠvt(C5∨P5)≥n+3=8.

    χⅠvt(C5∨P5)≥9,

    故且C5∨P5的一個(gè)9-VDITC很容易得到,文中不詳細(xì)給出.

    當(dāng)n=6時(shí)

    ,χⅠvt(C6∨P6)≥n+3=9.

    χⅠvt(C6∨P6)≥10.

    故下面給出C6∨P6的一個(gè)10-VDITCf.令

    f(uivj)=(i+j)10,f(uivj)∈{1,2,…,10},1≤i≤6,1≤j≤6;f(u5v6)=3

    f(uiui+1)=(i-1)10,i∈{1,2,…,5},f(u6u1)=1;f(vjvj+1)=j,j∈{1,2,…,5}

    點(diǎn)ui與vj染其關(guān)聯(lián)邊的顏色,其中ui染偶數(shù)色,vj染奇數(shù)色,并且相鄰點(diǎn)著不同色.特別地,f(v5)=1.

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={(i-2)10,i-1,i+1,(i+2)10,…,(i+6)10},i∈{2,…,5};C(u1)={1,2,…,7,10},C(u6)={1,2,3,4,7,8,9,10},C(vj)={j-1,j,j+1,(j+2)10,…,(j+6)10},j∈{2,3,4};C(v1)={1,2,3,…,6,7},C(v5)={1,3,4,…,10},C(v6)={1,2,5,7,…,10}

    可見12個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    χⅠvt(Cn∨Pn)≥ζ(Cn∨Pn)=n+4.

    f(uivj)=(i+j-1)n+1,f(uivj)∈{1,2,…,n+1},1≤i≤n,1≤j≤n

    f(uiui+1)=n+2,i∈{1,2,…,n-1},且i是奇數(shù);f(uiui+1)=n+3,i∈{1,2,…,n-1},且i是偶數(shù);當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),f(unu1)=n+3;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),f(unu1)=n+4

    f(vjvj+1)=n+4,j∈{1,2,…,n-1},且j是奇數(shù);f(vjvj+1)=n+3,j∈{1,2,…,n-1},且j是偶數(shù)

    f(ui)=i,1≤i≤n;f(vj)=n+3,j∈{1,2,…,n},且j是奇數(shù);f(vj)=n+4,j∈{1,2,…,n},且j是偶數(shù)

    最終得到的上述全染色是Ⅰ-全染色,并且在此染色下有

    C(ui)={i,i+1,(i+2)n+1,…,(i+n-1)n+1,n+2,n+3},i≠1,n;當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),C(u1)={1,2,3,…,n,n+2,n+3},C(un)={n,n+1,1,…,n-2,n+2,n+3};當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),C(u1)={1,2,…,n,n+2,n+4},C(un)={n,n+1,1,…,n-2,n+3,n+4}

    C(vj)={j,j+1,(j+2)n+1,…,(j+n-1)n+1,n+4,n+3},j≠n;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),C(vn)={n,n+1,1,…,n-2,n+3};當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),C(vn)={n,n+1,1,…,n-2,n+4}

    可見2n個(gè)點(diǎn)的色集合彼此互異,故上述Ⅰ-全染色是點(diǎn)可區(qū)別的.

    定理4 若圖G是圈Cm與路Pn(m≥3,n≥2)的聯(lián),則

    χⅥvt(Cm∨Pn)=χⅠvt(Cm∨Pn).

    由命題1知上述定理顯然成立.

    3 結(jié) 語(yǔ)

    ,χⅥvt(Cn∨Pn)=χⅠvt(Cn∨Pn)=ζ(Cn∨Pn)+1,

    χⅥvt(Cm∨Pn)=χⅠvt(Cm∨Pn)=ζ(Cm∨Pn).

    點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全色數(shù)的確定和點(diǎn)可區(qū)別正常全色數(shù)的確定一樣,是困難的問題.目前缺少有效的方法和有力的工具,已得到的相關(guān)結(jié)論很少,并且其研究主要集中在具體圖上.通過本文的討論,可以看出VDITC猜想及VDVITC猜想對(duì)Cm∨Pn(m≥3,n≥2)是成立的:當(dāng)n=5,6時(shí)而對(duì)其他的Cm∨Pn有以后將繼續(xù)對(duì)圈和圈、圈和扇及圈和輪的聯(lián)圖的點(diǎn)可區(qū)別Ⅰ(Ⅵ)-全色數(shù)進(jìn)行研究.

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    Vertex-distinguishing Ⅰ-total colorings and vertex-distinguishing Ⅵ-total colorings of join-graph of cycle and path

    MIAO Tingting1,WANG Zhiwen2,CHEN Xiang′en*1

    (1.College of Mathematics and Statistics, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China;2.School of Mathematics and Computer Sciences, Ningxia University, Yinchuan 750021, China )

    Ⅰ-total coloring of a graphGis an assignment of several colors to the vertices and edges of graphGsuch that any two adjacent vertices

    ifferent colors and any two adjacent edges receive different colors. Ⅵ-total coloring of a graphGis an assignment of several colors to the vertices and edges of graphGsuch that any two adjacent edges receive different colors. For Ⅰ(Ⅵ)-total coloring of graphGand a vertexxof graphG,C(x) is used to denote the set (not multiset) composed of color ofxand colors of the edges incident withx. Letfbe Ⅰ(Ⅵ)-total coloring of a graphGusingkcolors andC(u)≠C(v) for any two different verticesuandvof graphG, thenfis called ak-vertex-distinguishing Ⅰ(Ⅵ)-total coloring of graphG, ork-VDITC (VDVITC) of graphGfor short. The minimum number of colors required in a VDITC (VDVITC) is the vertex-distinguishing Ⅰ(Ⅵ)-total chromatic number. The problems of vertex-distinguishing Ⅰ(Ⅵ)-total colorings of the join-graphCm∨Pnof cycle and path are discussed by the method of combinatorial analysis and constructing concrete coloring. Meanwhile, vertex-distinguishing Ⅰ(Ⅵ)-total chromatic numbers of graphCm∨Pnare determined. The results illustrate that the VDITC conjecture and VDVITC conjecture are valid for graphCm∨Pn.

    Ⅰ-total coloring; vertex-distinguishing Ⅰ-total coloring; vertex-distinguishing Ⅰ-total chromatic number; join of cycle and path

    1000-8608(2017)04-0430-06

    2016-06-25;

    2017-06-02.

    國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(61163037,61163054,11261046,61363060);寧夏回族自治區(qū)百人計(jì)劃資助項(xiàng)目.

    苗婷婷(1991-),女,碩士生,E-mail:miaotingting6130@163.com;陳祥恩*(1965-),男,教授,碩士生導(dǎo)師,E-mail:chenxe@nwnu.edu.cn.

    O157.5

    A

    10.7511/dllgxb201704015

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