第七章 图的着色

7.1 概念

  • 边着色:对\(G\)的边进行染色,若相邻边染不同颜色,则称对\(G\)进行正常边着色,如果能用\(k\)种颜色对图\(G\)进行正常边着色,称\(G\)\(k\)边可着色的。
  • 边色数\(\chi '\):设\(G\)是图,对\(G\)进行正常边着色需要的最少颜色数,称为\(G\)的边色数,记为\(\chi '(G)\)
  • 点着色:设\(G\)是一个图,对\(G\)的每个顶点着色,使得相邻顶点着不同颜色,称为对\(G\)正常顶点着色。如果用\(k\)种颜色可以对\(G\)进行正常顶点着色,称\(G\)\(k\)正常顶点着色。
  • 点色数\(\chi\):对图\(G\)正常顶点着色需要的最少颜色数,称为图\(G\)的点色数,记为\(\chi (G)\)
  • 次大度\(\Delta _2(G)\): \[\Delta _2(G)=\underset{u\in V(G)}{max} \underset{\begin{matrix} \small v\in N(u)\\ \small d(v)\leq d(u) \end{matrix}}{max}d(v)\]

7.2 边色数

  • \(\chi '(K_{m,n})=\Delta (最大度)\)
  • 维津定理)若G是单图,则\(\chi '(G)=\Delta 或\chi '(G)=\Delta +1\)
  • \(G\)是单图且\(\Delta (G)>0\),若\(G\)中只有一个最大度点或恰有两个相邻的最大度点,则\(\chi '(G)=\Delta\)
  • \(G\)是单图,若点数\(n=2k+1\)且边数\(m>k\Delta\),则\(\chi '(G)=\Delta +1\)
  • \(G\)是奇数阶\(\Delta\)正则单图,若\(\Delta >0\),则\(\chi '(G)=\Delta +1\)

7.3 点色数

  • 对任意的图\(G\),有\(\chi (G)\leq \Delta (G)+1\)
  • \(G\)是连通的单图,并且它既不是奇圈,又不是完全图,则\(\chi (G)\leq \Delta (G)\)
  • \(G\)是非空简单图,则\(\chi (G)\leq \Delta _2(G)+1\)
    • 推论:设\(G\)是非空简单图,若G中最大度点互不邻接,则有\(\chi (G)\leq \Delta (G)\)
  • 五色定理:每个平面图是5可着色的

7.4 色多项式(添边和减边)

除了添边和减边,还有通过图\(G\)的补图\(\bar{G}\)来算。

  • 若图\(G\)的生成子图\(H\)的每个分支都是完全图,则称\(H\)\(G\)的理想子图。
  • \(G\)的具有\(r\)个分支的理想子图的个数为\(N_r(G)\)