تسمية الرسوم البيانية
في فرع الرياضيات لنظرية المخططات ، فإن تسمية المخطط هي عملية إسناد تسميات، يتم تمثيلها تقليديًا بأعداد صحيحة ، إلى حواف و/أو رؤوس المخطط . [ 1 ]
بصورة رسمية، إذا كان لدينا رسم بياني G = ( V , E ) ، فإن تسمية الرؤوس هي دالة لـ V لمجموعة من التسميات؛ ويُسمى الرسم البياني الذي تُعرَّف فيه هذه الدالة بالرسم البياني المُسمى بالرؤوس . وبالمثل، فإن تسمية الحواف هي دالة لـ E لمجموعة من التسميات. وفي هذه الحالة، يُسمى الرسم البياني بالرسم البياني المُسمى بالحواف .
عندما تكون تسميات الحواف أعضاء في مجموعة مرتبة (على سبيل المثال، الأعداد الحقيقية )، يمكن تسميتها بالرسم البياني الموزون .
عند استخدام مصطلح " الرسم البياني المُصنَّف" دون تحديد، فإنه يشير عمومًا إلى رسم بياني مُصنَّف رؤوسه بحيث تكون جميع التصنيفات مختلفة. ويمكن تسمية هذا الرسم البياني، بشكل مكافئ، بالأعداد الصحيحة المتتالية {1، ...، | V | } ، حيث | V | هو عدد رؤوس الرسم البياني. [ 1 ] في العديد من التطبيقات، تُعطى الحواف أو الرؤوس تصنيفات ذات دلالة في المجال المرتبط بها. على سبيل المثال، يمكن إسناد أوزان للحواف تمثل "تكلفة" المرور بين الرؤوس المتصلة بها. [ 2 ]
في التعريف أعلاه، يُفهم الرسم البياني على أنه رسم بياني بسيط غير موجه ومحدود. مع ذلك، يمكن تطبيق مفهوم التسمية على جميع امتدادات وتعميمات الرسوم البيانية. على سبيل المثال، في نظرية الأوتوماتا ونظرية اللغات الرسمية ، من الملائم النظر في الرسوم البيانية المتعددة المُسمّاة ، أي أن زوجًا من الرؤوس قد يكون متصلًا بعدة حواف مُسمّاة. [ 3 ]
تاريخ
تعود أصول معظم تسميات الرسوم البيانية إلى التسميات التي قدمها ألكسندر روزا في بحثه عام 1967. [ 4 ] حدد روزا ثلاثة أنواع من التسميات، أطلق عليها تسميات ألفا ، وبيتا ، و ρ . [ 5 ] أُعيد تسمية تسميات بيتا لاحقًا إلى "التسميات الرشيقة" من قِبل سولومون غولومب ، وشاع هذا الاسم منذ ذلك الحين.
حالات خاصة
تسمية أنيقة

يُعرف الرسم البياني بأنه أنيق إذا كانت رؤوسه مُرقمة من 0 إلى | E | ، وهو حجم الرسم البياني، وإذا كان ترقيم الرؤوس هذا يُؤدي إلى ترقيم الحواف من 1 إلى | E | . بالنسبة لأي حافة e ، يكون ترقيمها هو الفرق الموجب بين ترقيمَي الرأسين المتصلين بها . بعبارة أخرى، إذا كانت e متصلة برأسين مُرقمَين i و j ، فإن ترقيم e سيكون | i - j | . بالتالي، يكون الرسم البياني G = ( V , E ) أنيقًا إذا وفقط إذا وُجد تقابل من V إلى {0, ..., | E | } يُؤدي إلى تقابل من E إلى {1, ..., | E | } .
في بحثه الأصلي، أثبت روزا أن جميع الرسوم البيانية الأويلرية ذات الحجم المكافئ لـ 1 أو 2 ( mod 4 ) ليست رشيقة. ويُعدّ تحديد ما إذا كانت بعض عائلات الرسوم البيانية رشيقة أم لا مجالًا من مجالات نظرية الرسوم البيانية قيد الدراسة المكثفة. ولعلّ أكبر فرضية غير مثبتة في تسمية الرسوم البيانية هي فرضية رينجل-كوتزيج، التي تفترض أن جميع الأشجار رشيقة. وقد ثبتت هذه الفرضية لجميع المسارات ، واليرقات ، والعديد من العائلات اللانهائية الأخرى من الأشجار. وقد وصف أنطون كوتزيج نفسه الجهد المبذول لإثبات هذه الفرضية بأنه "مرض". [ 6 ]
تسمية أنيقة الحواف
يُعرَّف الترقيم المُراعي للحواف على رسم بياني بسيط خالٍ من الحلقات أو الحواف المتعددة، على p رأس و q حافة، بأنه ترقيم للحواف بأعداد صحيحة مميزة في المجموعة {1، ...، q } بحيث يُسند الترقيم على الرؤوس، الناتج عن ترقيم رأس بمجموع الحواف المتصلة به بتردد p، جميع القيم من 0 إلى p - 1 إلى الرؤوس. ويُقال إن الرسم البياني G "مُرعى للحواف" إذا كان يقبل ترقيمًا مُراعيًا للحواف.
تم تقديم تسميات الحواف الأنيقة لأول مرة بواسطة شينغ بينغ لو في عام 1985. [ 7 ]
الشرط الضروري لكي يكون الرسم البياني أنيق الحواف هو "شرط لو":
تسمية متناسقة
يُعرَّف "التسمية المتناسقة" على الرسم البياني G بأنها دالة أحادية من رؤوس G إلى مجموعة الأعداد الصحيحة بتردد k ، حيث k هو عدد حواف G ، تُنشئ تقابلاً بين حواف G والأعداد بتردد k، وذلك بجعل تسمية الحافة ( x , y ) مجموع تسميات الرأسين x و y (بتردد k ) . الرسم البياني "المتناسق" هو الرسم البياني الذي يتميز بتسمية متناسقة. تُعد الدورات الفردية متناسقة، وكذلك رسوم بيترسن البيانية . يُفترض أن جميع الأشجار متناسقة إذا سُمح بإعادة استخدام تسمية رأس واحد. [ 8 ] يُقدم الرسم البياني للكتاب ذي الصفحات السبع K1,7 × K2 مثالاً على رسم بياني غير متناسق. [ 9 ]
تلوين الرسوم البيانية
تلوين الرسم البياني هو فئة فرعية من تصنيفات الرسم البياني. يقوم تلوين الرؤوس بتعيين تصنيفات مختلفة للرؤوس المتجاورة، بينما يقوم تلوين الحواف بتعيين تصنيفات مختلفة للحواف المتجاورة. [ 10 ]
تسمية محظوظة
التسمية المحظوظة للرسم البياني G هي تعيين أعداد صحيحة موجبة لرؤوس G بحيث إذا كان S ( v ) يمثل مجموع التسميات على جيران v ، فإن S يمثل تلوينًا لرؤوس G. ويُعرف "العدد المحظوظ" لـ G بأنه أصغر قيمة k بحيث يكون لـ G تسمية محظوظة بالأعداد الصحيحة {1، ...، k }. [ 11 ]
التسمية المضادة للسحر للرسم البياني G هي تعيين واحد لواحد للأعداد الصحيحة الموجبة {1، ...، | E | } لحواف G بحيث تكون جميع أوزان الرؤوس المستحثة متميزة، حيث يكون وزن الرأس هو مجموع التسميات على جميع الحواف المتصلة به. [ 12 ]
التسمية السحرية (المسافة) للرسم البياني G هي تعيينٌ فردي للأعداد الصحيحة الموجبة {1، ...، | V | } لرؤوس G بحيث تكون جميع أوزان الرؤوس مساوية لعدد صحيح موجب k . وزن الرأس هو مجموع تسميات جميع الرؤوس المجاورة له. يُسمى هذا الثابت k ، إن وُجد، بالثابت السحري للرسم البياني.
مراجع
- 1 2 وايسشتاين، إريك دبليو. "الرسم البياني المسمى" . عالم الرياضيات .
- ↑ روبرت كالدربانك، جوانب مختلفة من نظرية الترميز ، (1995) ISBN 0-8218-0379-4، ص 53
- ↑ " تطورات في نظرية اللغة "، وقائع المؤتمر الدولي التاسع، 2005، ISBN 3-540-26546-5، ص 313
- ↑ غاليان، ج. "دراسة ديناميكية لتسميات الرسوم البيانية، 1996-2023" . المجلة الإلكترونية للتوافقية . doi : 10.37236/27 .
- ↑ روزا، ألكسندر (1967). حول بعض تقييمات رؤوس الرسم البياني . نظرية الرسوم البيانية، الندوة الدولية، روما، يوليو 1966. جوردون وبريتش. ص 349-355 . Zbl 0193.53204 .
- ↑ فيتري، أندريا (2008). "الإبحار نحو، ثم ضد، حدسية الشجرة الرشيقة: بعض النتائج المتفرقة". نشرة معهد التوافقية وتطبيقاتها . 53. معهد التوافقية وتطبيقاتها : 31-46 . ISSN 1183-1278 . S2CID 16184248 .
- ↑ لو، شينغ-بينغ (1985). "حول التسميات الأنيقة للحواف في الرسوم البيانية". كونغرسوس نوميرانتيوم . مؤتمر ساندانس، يوتا. المجلد 50. الصفحات 231-241 . Zbl 0597.05054 .
- ↑ جاي، ريتشارد ك. (2004). مسائل غير محلولة في نظرية الأعداد ( الطبعة الثالثة). سبرينغر-فيرلاغ . المسألة C13، الصفحات 190-191. ISBN 0-387-20860-7. Zbl 1058.11001 .
- ↑ غاليان، جوزيف أ. (1998). "دراسة ديناميكية لتسمية الرسوم البيانية" . المجلة الإلكترونية للتوافقية . 5 : دراسة ديناميكية 6. MR 1668059 . .
- ↑ شارتراند، غاري ؛ إيغان، كورو؛ تشانغ، بينغ (2019). كيفية تسمية الرسم البياني . سلسلة سبرينغر الموجزة في الرياضيات. سبرينغر. ص 3-4 . ISBN 9783030168636.
- ^ تشيروينسكي، سيباستيان. جريتشوك، ياروسلاف؛ زلزني، فيكتور (2009). “التسميات المحظوظة للرسوم البيانية”. المشاة. عملية. دع . 109 (18): 1078–1081 . دوى : 10.1016/j.ipl.2009.05.011 . زبل 1197.05125 .
- ↑ هارتسفيلد، ن. ورينجل، ج. (2013). لآلئ في نظرية الرسم البياني: مقدمة شاملة . شركة كورير.
- امتدادات وتعميمات للرسوم البيانية
