高阶限制边连通度的最优性和超级性

来源 :山东师范大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:davesd
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目前,互联网络已经与人们的工作、日常生活等方面息息相关.网络的可靠性和容错性是近年来国内外研究的热点之一.我们知道,边连通度是反映图的连通性质的一个重要参数,而要精确地刻画图的连通性质,它存在着不足之处:首先,边连通度相同的图可靠度可能不同;其次,不能区分删掉K个割断点或λ条割断边得到的图的不同类型,即未考虑对网络的伤害程度;第三,默认图的任何子集中所有元素可能潜在地同时失效.为克服以上缺陷,自然要将其加以推广.自1983年Harary[1]提出条件连通度的概念以来,经过二十多年的发展,条件连通度所涉及的内容日益丰富和具体,包括超级连通度、过边连通度、限制边连通度等. 设计和分析大规模网络的可靠性和容错性时,通常包括某些类型的图模型,其中—个重要模型是这样的网络[2]: 设图G=(V,E),其节点不会失效,每一条边是独立失效的,失效概率为p.用Ni(G)表示边数为i的边割的数目,则G连通的概率R(G,p)为:其中ε是G的边数,λ(G)为边连通度.对于一般图,确定Ni(G)是NP—困难的[3].Bauer et al[4]提出了最优性的概念,称G是λ—最优的,如果λ(G)=δ(G).进一步,若G的每个最小边割孤立一个点,称G是超级—λ的. 为了更好地刻画图的连通性,Esfahanian和Hakimi[8]提出了限制边连通度的概念.G的一个边割U()E称为限制边割,如果G—U的每个分支不包含孤立点.如果这样的边割存在,限制边连通度λ(G)为限制边割中最小的阶,并且称G为λ—连通的.他们证明了阶至少是4的除星K1,n-1外的连通图是λ—连通的,并且满足λ(G)≤ζ(G),这里ζ(G)=min{dG(u)+dG(v)—2:uv∈E(G)}是G的最小边度.如果λ(G)=ζ(G),称G是λ—最优的.进一步,若G的每个最小限制边割孤立一条边,称G是超级—λ的. 令k是正整数.对于连通图G=(V,E),—个边割U()E称为k—限制边割,如果G—U的每个分支至少有k个点,如果这样的边割存在,k—限制边连通度λk(G)为k—限制边割中最小的阶,并且称G为λk—连通的,k—限制边连通度在容错性研究中是一个非常重要的参数,令ζk(G)=min{()(F):F是G的k阶连通子图},这里()(F)表示恰好有一个端点在F中的边的集合,在多数图中λk(G)≤ζk(G)[28].如果λk(G)=ζk(G),称G是λk—最优的.进一步,若G的每个最小k—限制边割孤立一个k阶连通子图,称G是超级—λk的. 在本文中,我们在前人的基础上继续讨论k—限制边连通度的相关性质. 在第一章中,我们主要介绍本文中的相关概念,定理和符号.同时,我们给出了相关的研究背景和前人的结果, 在第二章中,我们用直径和围长来刻画图的λk最优性和超级性的充分条件,得到如下的结果: 定理2.2.令k≥3是正整数.对图G,如果|G|≥2k,D≤g—(k+1)且k≤δ+1,这里D,g,δ分别表示G的直径、围长和最小度,则G是λk—最优的, 定义设G1,G2是两个阶至少是k的图.含G1∪G2,且对于每个点x∈V(G1).|x,G2]|=1的图所组成类记作Gx. 定理2.4.令k≥4是正整数.对图G,如果|G|≥2k,D≤g—(k+2)且k≤δ+1,这里D,g,δ分别表示G的直径、围长和最小度,则G是超级—λk的,除非G∈Gx. 在第三章中,我们用局部结构来刻画图的λk最优性和超级性的充分条件,得到下面的结果: 定理3.8.设G是n阶λ3—连通图,最小度δ≥[n/2]—2,且(a)每个导出四圈中至少有一个点x,满足d(x)≥[n/2];(b)每个K4—e中至少有一个点y,满足d(y)≥[n/2]+2,则G是λ3—最优的. 定理3.9.设G是一个n阶λk—连通图,λk(G)≤ζk(G),对G的任意一个k阶连通子图Fk及恰好在Fk中有s(1≤s≤k)个邻点的u∈V(G)V(Fk),d(u)≥[n/2]—k+2s-1,则G是λk—最优的. 定理3.11.设G是一个n阶Ak—连通图,λk(G)≤ζk(G),对G的任意一个k阶连通子图Fk及恰好在Fk中有s(1≤s≤k)个邻点的u∈V(G)V(Fk),d(u)>[n/2]—k+2s-1,则G是超级—λk的, 在第四章中,我们用邻域结构来刻画图的λk—连通性,上界以及图的λk最优性和超级性,得到下面的结果: 定理4.2.设G是阶至少是2k的图,每—对不相邻的点u,v满足|N(u)∩N(v)|≥k+1,则G是λk—连通的且λk(G)≤ζk(G). 定义.设H1是[n/2]+i阶连通图,H2是[n/2]—i阶连通图,其中0≤i≤k-1.把含H1∪H2,满足|[H1,H2]|≤[n/2]+k-1,且每个u∈V(H1)满足|N(u)∩V(H2)|≥1,每个口∈V(H2)满足IN(v) flV(Hi)I≥1的图类记作G1. 定理4.3.设G是n阶(n≥2k)图且G()G1.每一对不相邻的点u,v满足N(u)∩N(v)|≥k+1,且ζk(G)≤[n/2]+k,则G是λk—最优的. 定理4.4.设G是n阶(n>2k)图且Fk是G的任意一个k阶连通子图,每一对不相邻的点u,v满足|N(u)∩N(v)|≥k+1,恰好在Fk中有s(2≤s≤k)个邻点的点x∈V(G)V(Fk)满足d(x)≥[n/2]—k十2s-1,则G是λk—最优的. 在第五章中,我们用一定距离的两点的度和来刻画图的λk最优性和超级性,得到以下如下的结果: 定理5.1.设G是n阶k≤δ+1的λk—连通图,满足如下两个条件,则G是λk—最优的:(a)对于每对距离为k—s+1,(k-1≥s≥1)的点x,y,有(b)对于每个k阶连通子图Fk,若z是Fk的k个点的公共邻点,则 定理5.3.设G是n阶k≤δ+1的λk—连通图,满足如下两个条件,则G是超级—λk的:(a)对于每对距离为k—s+1,(k-1≥s≥1)的点x,g,有(b)对于每个k阶连通子图Fk,若z是Fk的k个点的公共邻点,则在第六章中,我们主要研究图的λk最优性和超级性的关系,证明了下面的结 定理6.1.设是正整数,若G是一个δ≥2k-1的λk—最优图,则对于i=1,2,…,k-1,G是超级—λk—i的.
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