ناتج الرسم البياني

في نظرية المخططات ، يُعدّ ضرب المخططات عملية ثنائية على المخططات . تحديدًا ، هي عملية تأخذ مخططين G1 و G2 وتنتج مخططًا H بالخصائص التالية:

  • مجموعة رؤوس H هي حاصل الضرب الديكارتي V ( G 1 ) × V ( G 2 ) ، حيث V ( G 1 ) و V ( G 2 ) هما مجموعتا رؤوس G 1 و G 2 ، على التوالي .
  • يتم توصيل رأسين ( a1 , a2 ) و ( b1 , b2 ) من H بواسطة حافة ، إذا وفقط إذا تم استيفاء شرط حول a1 , b1 في G1 و a2 , b2 في G2 .

تختلف نواتج الرسم البياني في تحديد ماهية هذا الشرط تحديدًا. يتعلق الأمر دائمًا بما إذا كانت الرؤوس a و b في الرسم البياني G متساوية أم متصلة بحافة.

تختلف المصطلحات والرموز المستخدمة في منتجات الرسوم البيانية المحددة في الأدبيات بشكل كبير؛ حتى لو كان ما يلي يُعتبر معياريًا إلى حد ما، يُنصح القراء بالتحقق من التعريف الذي يستخدمه مؤلف معين لمنتج الرسم البياني، خاصة في النصوص القديمة.

حتى مع التعريفات الأكثر شيوعًا، لا يوجد اتساق دائم في المراجع حول كيفية التعامل مع الحلقات الذاتية . وقد تفشل الصيغ المذكورة أدناه لحساب عدد الحواف في عملية الضرب عند تضمين الحلقات الذاتية. على سبيل المثال، حاصل الضرب الموتري لحلقة ذاتية ذات رأس واحد مع نفسها هو حلقة ذاتية أخرى ذات رأس واحد معهـ=1{\displaystyle E=1}وليسهـ=2{\displaystyle E=2}كما في الصيغةهـجي×ح=2هـجيهـح{\displaystyle E_{G\times H}=2E_{G}E_{H}}أقترح ذلك.

جدول نظرة عامة

يوضح الجدول التالي أكثر منتجات الرسوم البيانية شيوعًا، مع{\displaystyle \sim }يشير إلى "متصل بحافة إلى"، و{\displaystyle \not \sim }للدلالة على عدم التجاور. بينما{\displaystyle \not \sim }يسمح بالمساواة،{\displaystyle \not \simeq }يعني ذلك أنه يجب أن تكون متميزة وغير متجاورة. رموز العمليات المذكورة هنا ليست قياسية بأي حال من الأحوال، خاصة في الأوراق القديمة.

اسمشرط لـ(أ1،أ2)(ب1،ب2){\displaystyle (a_{1},a_{2})\sim (b_{1},b_{2})}عدد الحوافv1=|V(جي1)|v2=|V(جي2)|هـ1=|هـ(جي1)|هـ2=|هـ(جي2)|{\displaystyle {\begin{array}{cc}v_{1}=\vert \mathrm {V} (G_{1})\vert &v_{2}=\vert \mathrm {V} (G_{2})\vert \\e_{1}=\vert \mathrm {E} (G_{1})\vert &e_{2}=\vert \mathrm {E} (G_{2})\vert \end{صفيف}}}مثال
معأن rel بن{\displaystyle a_{n}~{\text{rel}}~b_{n}}يُختصر إلىrelن{\displaystyle {\text{rel}}_{n}}
المنتج الديكارتي (المنتج المعبأ)جي1جي2{\displaystyle G_{1}\square G_{2}}أ1=ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}=b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}{\displaystyle \lor }أ1ب1  أ2=ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}=b_{2}}=1 2{\displaystyle =_{1}~\sim _{2}}{\displaystyle \lor }1 =2{\displaystyle \sim _{1}~=_{2}}v1 هـ2 + هـ1 v2{\displaystyle v_{1}~e_{2}~+~e_{1}~v_{2}}
حاصل الضرب الموتري (حاصل ضرب كرونكر، حاصل الضرب الفئوي)جي1×جي2{\displaystyle G_{1}\times G_{2}}أ1ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}1 2{\displaystyle \sim _{1}~\sim _{2}}2 هـ1 هـ2{\displaystyle 2~e_{1}~e_{2}}
منتج قوي (منتج عادي، منتج AND)جي1جي2{\displaystyle G_{1}\boxtimes G_{2}}=(جي1×جي2)(جي1جي2){\displaystyle =(G_{1}\times G_{2})\cup (G_{1}\square G_{2})}أ1=ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}=b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}{\displaystyle \lor }أ1ب1  أ2=ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}=b_{2}}{\displaystyle \lor }أ1ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}=1 2{\displaystyle =_{1}~\sim _{2}}{\displaystyle \lor }1 =2{\displaystyle \sim _{1}~=_{2}}{\displaystyle \lor }1 2{\displaystyle \sim _{1}~\sim _{2}}v1 هـ2 + هـ1 v2 + 2 هـ1 هـ2{\displaystyle v_{1}~e_{2}~+~e_{1}~v_{2}~+~2~e_{1}~e_{2}}
منتج معجميجي1جي2{\displaystyle G_{1}\cdot G_{2}}أوجي1[جي2]{\displaystyle G_{1}[G_{2}]}أ1ب1{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}}{\displaystyle \lor }أ1=ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}=b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}1{\displaystyle \sim _{1}}{\displaystyle \lor }=1 2{\displaystyle =_{1}~\sim _{2}}v1 هـ2 + هـ1 v22{\displaystyle v_{1}~e_{2}~+~e_{1}~v_{2}^{2}}
المنتج المشترك (المنتج الانفصالي، [ 1 ] منتج OR)جي1*جي2{\displaystyle G_{1}*G_{2}}أوجي1جي2{\displaystyle G_{1}\lor G_{2}}=جي1[جي2]جي2[جي1]{\displaystyle =G_{1}[G_{2}]\cup G_{2}[G_{1}]}=جي1¯جي2¯¯{\displaystyle ={\overline {\;{\overline {G_{1}}}\boxtimes {\overline {G_{2}}}\;}}}أ1ب1{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}}{\displaystyle \lor }أ2ب2{\displaystyle a_{2}\sim b_{2}}1{\displaystyle \sim _{1}}{\displaystyle \lor }2{\displaystyle \sim _{2}}v12 هـ2 + هـ1 v22 - 2 هـ1 هـ2{\displaystyle v_{1}^{2}~e_{2}~+~e_{1}~v_{2}^{2}~-~2~e_{1}~e_{2}}
منتج معياريجي1جي2{\displaystyle G_{1}\diamond G_{2}}=(جي1جي2)(جي1¯×جي2¯){\displaystyle =(G_{1}\boxtimes G_{2})\cup ({\overline {G_{1}}}\times {\overline {G_{2}}})}أ1ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}\sim b_{2}}{\displaystyle \lor }أ1ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}\not \simeq b_{1}~\land ~a_{2}\not \simeq b_{2}}1 2{\displaystyle \sim _{1}~\sim _{2}}{\displaystyle \lor }1 2{\displaystyle \not \simeq _{1}~\not \simeq _{2}}
منتج متجذرانظر المقالv1 هـ2 + هـ1{\displaystyle v_{1}~e_{2}~+~e_{1}}
منتج متعرجانظر المقالانظر المقالانظر المقال
منتج بديل
المنتج المتماثل [ 2 ] [ 4 ]جي1جي2{\displaystyle G_{1}\ltimes G_{2}}أ1=ب1{\displaystyle a_{1}=b_{1}}{\displaystyle \lor }أ1ب1  أ2ب2{\displaystyle a_{1}\sim b_{1}~\land ~a_{2}\not \sim b_{2}}=1{\displaystyle =_{1}}{\displaystyle \lor }1 2{\displaystyle \sim _{1}~\not \sim _{2}}v1v2(v2-1)/2+هـ1(v22-2هـ2){\displaystyle v_{1}v_{2}(v_{2}-1)/2+e_{1}(v_{2}^{2}-2e_{2})}

بشكل عام، يتم تحديد ناتج الرسم البياني بأي شرط لـ(أ1،أ2)(ب1،ب2){\displaystyle (a_{1},a_{2})\sim (b_{1},b_{2})}يمكن التعبير عن ذلك من حيثأن=بن{\displaystyle a_{n}=b_{n}}وأنبن{\displaystyle a_{n}\sim b_{n}}.

ذاكري

يتركك2{\displaystyle K_{2}}ليكن الرسم البياني الكامل على رأسين (أي حافة واحدة). الرسوم البيانية الناتجةك2ك2{\displaystyle K_{2}\square K_{2}}،ك2×ك2{\displaystyle K_{2}\times K_{2}}، وك2ك2{\displaystyle K_{2}\boxtimes K_{2}}تبدو تمامًا مثل الرسم البياني الذي يمثل المؤثر. على سبيل المثال،ك2ك2{\displaystyle K_{2}\square K_{2}}هي دورة رباعية (مربع) وك2ك2{\displaystyle K_{2}\boxtimes K_{2}}هو الرسم البياني الكامل على أربعة رؤوس.

الجي1[جي2]{\displaystyle G_{1}[G_{2}]}يُستخدم رمز الضرب المعجمي للتذكير بأن هذا الضرب ليس تبادليًا. يبدو الرسم البياني الناتج وكأنه استبدال نسخة منجي2{\displaystyle G_{2}}لكل رأس منجي1{\displaystyle G_{1}}.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. إعادة النظر في منتجات الرسوم البيانية: التقريب الدقيق، صلابة المطابقة المستحثة، بُعد المجموعة المرتبة جزئيًا، والمزيد ، بارينيا تشاليرمسوك، بوندت لايخانوكيت، دانوبون نانونغكاي، 2012
  2. 1 2 روبيرسون، ديفيد إي.؛ مانسينسكا، لورا (2012). "تشاكلات الرسوم البيانية للاعبين الكميين". مجلة نظرية التوافيق، السلسلة ب . 118 : 228-267 . arXiv : 1212.1724 . doi : 10.1016/j.jctb.2015.12.009 .
  3. باتشيك، ر.؛ ماهاجان، س. (1995). "البرمجة شبه المحددة وتطبيقاتها على مسائل NP". الحوسبة والتوافقية . سلسلة محاضرات في علوم الحاسوب. المجلد 959. ص 566. doi : 10.1007/BFb0030878 . ISBN   978-3-540-60216-3.
  4. إن حاصل الضرب المتماثل لـ [ 3 ] هو مكمل الرسم البياني لحاصل الضرب المتماثل لـ [ 2 ] .

مراجع

  • إمريش، ويلفريد؛ كلافزار، ساندي (2000). رسوم بيانية للمنتجات: البنية والتعرف . وايلي. ISBN 978-0-471-37039-0.