色彩数とベクトル色数の間にギャップがある小さなグラフ?


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私は小さなグラフを探していそのベクトル色数色数未満であるχ V(G )< χ (G )。Gχv(G)<χ(G)

(ベクトル色番号有するQを割り当てがある場合、X :V → Rと D。隣接する頂点に関連付けられた直感的ベクターは遠く離れている必要があり、⟨ X (V )、X (W )⟩ ≤ - 1 /(q − 1 )。たとえば、q = 3の場合、三角形の頂点で十分です。)Gqバツ:V→Rd⟨バツ(v)、バツ(w)⟩≤−1/(q−1)q=3

グラフのベクトル色数が波長数より大きくない:。例はでグラフが知られているχ V(G )= 3 χ (G )= N δ。(スーダン、モトワニ、Mogerani [JACM、45:246-265](原稿)によるオリジナルの論文は、一般化されたKneserグラフを示唆しています。最近の論文は、ランダムな単位ベクトルに基づく構造を使用しています。)χv(G)≤χ(G)χv(G)=3 χ(G)=nδ

私は、例えばグラフと思うとχ V(K )= 4とχ (K )= 8(コンピュータ計算に基づく)を。このグラフには、20個の頂点と90個のエッジがあります。Kχv(K)=4χ(K)=8

もっと小さな例はありますか?そのような獣が存在する場合、魅力的な方法は、ChvatalまたはGrötzschグラフの3色の具体的なベクトルを提供することです。

(必要性は、整数ではないが、それはいいだろう更新:としては、非整数の場合は、簡単に実際にある、以下の指摘ありがとうございました。)χv

更新:GrötzschおよびChvátal

ChvátalグラフとGrötzschグラフのベクトル3色付けについて考えることは避けられませんでした。

Grötschグラフは、次のように3色のベクトルにすることができます。北極に5次ノードを配置します。5度から4度のノードは、北から約77度の同じ緯度に均等に配置されています。地球の北半球に描かれたペントラグラムを想像してください。残りの5つのノード(次数3)は、北から約135度の南半球に到達します。は、他の5つの経度と同じ経度を持ちます。(図面がある場合はアップロードしますが、TikZで測地線を描くのは思ったより難しいです。)

SDPソルバーによると、Chvátalはベクトル3色も認めていますが、出力は5次元のベクトルの集まりであり、解釈が困難です。

(3回目の試行は失敗しました:Yuryの構造に触発され、5サイクルを取り、他のすべてに隣接する頂点頂点を追加します。このグラフは色数4を持っています。


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ベクトル色数のリンクまたは定義を提供できますか?
— スレシュヴェンカト

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、ここでC5は5つの頂点のサイクルです。C5は、最小のグラフであるGSTχV(G)≠χ(G)。χv(C5)=5<3=χ(C5)C5C5Gχv(G)≠χ(G)
— ユーリー

回答:


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コメントを回答にします。我々は必要としない場合はの整数であり、次に最小の例は、G = C 5(5つの頂点にサイクル): χ V(C 5)= √χv(G)G=C5

χv(C5)=5<3=χ(C5).[Lovász]

これは一例に、この例を変換するためには難しいことではありませんの整数です。LET G 1は、 2つの5サイクルの和集合であるC (1 ) 5およびC (2 ) 5からのすべての頂点たC (1 ) 5内のすべての頂点に接続されているC (2 ) 5。ましょうG 2 = K 5。最後に、GをG 1とGの結合としますχv(G)G1C5(1)C5(2)C5(1)C5(2)G2=K5GG1。それから χ (G )G2

χ(G)=最大(χ(G1)、χ(G2))=χ(G1)=6。χv(G)=最大(χv(G1)、χv(G2))=最大(2⋅5、5)=5。

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ここでは、単位球にグレッツグラフを埋め込みます。ここに画像の説明を入力してください これは、明らかな方法でのベクトル色付けに対応します。たとえば、北極の頂点はベクトル(0,0,1)で色付けされます。

Grötschグラフには3種類のノードがあります。単一度5ノード(北)。5度4ノード(Nと等距離の北半球では、そのうち3つを作成できます)。5度3のノード(南半球では、Nと等距離にあり、3つを作成できます)。

Nは、緑のエッジで南半球の5つの近隣に接続されています。(緑のエッジは、北半球の4度の頂点に入射しているように見えますが、これは埋め込みのアーティファクトです。)

C5ここに画像の説明を入力してください

最後に、南極の上からの眺め: ここに画像の説明を入力してください

私の計算が信じられる場合、すべての隣接する頂点は互いに120度以上離れているので、これは有効なベクトル3色を構成します。グレッツグラフは4色です。11頂点、20エッジ。ベクトルの色付けは3次元であるため、この例を特に気に入っています。視覚化できます。(そして、KMSグラフ彩色アルゴリズムを説明するために、ランダムな超平面を描きます。)

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