【图论笔记】图论基础(5):顶点的度


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1. 最大度、最小度和平均度

GG是一个图.GG中所有顶点的度中的最大值叫做GG最大度,记作Δ(G)\Delta(G)Δ\Delta;所有顶点的度中的最小值叫做GG最小度,记作δ(G)\delta(G)δ\delta;所有顶点的度的平均数叫做GG平均度,记作d(G)d(G).由握手定理可知:

性质1. d(G)=2e(G)v(G).d(G)=\frac{2e(G)}{v(G)}.

下面著名定理来自传奇的 Erdös,它在顶点染色中有着非常重要的应用.

定理2.GG是一个图,kk是一个正整数.如果d(G)2kd(G)\ge2k,那么GG有一个导出子图FF使得δ(F)k+1\delta(F)\ge k+1,并且这个界是紧的.

证明.FFGG的平均度最大的导出子图中顶点数最少的一个.所以d(F)d(G).d(F)\ge d(G).下证δ(F)k+1\delta(F)\ge k+1.当v(F)=1v(F)=1时,δ(F)=d(F)d(G)2kk+1\delta(F)=d(F)\ge d(G)\ge 2k\ge k+1,结论成立.不妨设v(F)2v(F)\ge2.假设存在vV(F)v\in V(F)使得d(v)kd(v)\le k.令F=FvF'=F\setminus v.那么d(F)=2e(F)v(F)=2[e(F)d(v)]v(F)12e(F)2kv(F)12e(F)d(G)v(F)12e(F)d(F)v(F)1=d(F),d(F')=\frac{2e(F')}{v(F')}=\frac{2[e(F)-d(v)]}{v(F)-1}\ge\frac{2e(F)-2k}{v(F)-1}\ge\frac{2e(F)-d(G)}{v(F)-1}\ge\frac{2e(F)-d(F)}{v(F)-1}=d(F),但是v(F)<v(F)v(F')<v(F),这与FF的取法矛盾.\Box


2. 正则图

如果一个图的每个顶点的度都是常数kk,那么这个图叫做==kk-正则图==,简称正则图