مخطط شانون المتعدد

في فرع الرياضيات لنظرية الرسم البياني ، تعتبر الرسوم البيانية المتعددة لشانون ، التي سميت على اسم كلود شانون بواسطة فيزينغ (1965) ، [ 1 ] نوعًا خاصًا من الرسوم البيانية المثلثية ، والتي تستخدم في مجال تلوين الحواف على وجه الخصوص.

الرسم البياني المتعدد لشانون هو رسم بياني متعدد يحتوي على 3 رؤوس ويتحقق فيه أحد الشرطين التاليين:
  • أ) جميع الرؤوس الثلاثة متصلة بنفس عدد الحواف.
  • ب) كما في أ) ويتم إضافة حافة إضافية.

وبشكل أدق، يُطلق على الرسم البياني المتعدد لشانون اسم Sh( n ) ، إذا كانت الرؤوس الثلاثة متصلة بواسطةن2{\displaystyle \left\lfloor {\frac {n}{2}}\right\rfloor }،ن2{\displaystyle \left\lfloor {\frac {n}{2}}\right\rfloor }ون+12{\displaystyle \left\lfloor {\frac {n+1}{2}}\right\rfloor }على التوالي. يمتلك هذا الرسم البياني المتعدد درجة قصوى n . تعددية هذا الرسم البياني (الحد الأقصى لعدد الحواف في مجموعة من الحواف التي لها جميعًا نفس نقاط النهاية) هين+12{\displaystyle \left\lfloor {\frac {n+1}{2}}\right\rfloor }[ 2 ] [ 3 ]

أمثلة

تلوين الحواف

يتطلب هذا الرسم البياني المتعدد ذو الحواف التسعة من نوع شانون تسعة ألوان في أي تلوين للحواف؛ درجة رأسها ستة وتعددها ثلاثة.

وفقًا لنظرية شانون (1949) ، فإن كل رسم بياني متعدد ذو درجة قصوىΔ{\displaystyle \Delta }يتميز بتلوين الحواف الذي يستخدم في الغالب32Δ{\displaystyle {\frac {3}{2}}\Delta }الألوان. [ 4 ] عندماΔ{\displaystyle \Delta }زوجي، مثال على الرسم البياني المتعدد لشانون مع التعدديةΔ/2{\displaystyle \Delta /2}يُظهر هذا أن هذا الحد دقيق: درجة الرأس هي بالضبطΔ{\displaystyle \Delta }لكن كل واحد من32Δ{\displaystyle {\frac {3}{2}}\Delta }الحواف متجاورة مع بعضها البعض، لذا فهي تتطلب32Δ{\displaystyle {\frac {3}{2}}\Delta }الألوان في أي تلوين مناسب للحواف. [ 3 ]

تنص إحدى صيغ نظرية فيزينغ على أن كل رسم بياني متعدد ذي درجة قصوىΔ{\displaystyle \Delta }والتعدديةμ{\displaystyle \mu }يمكن تلوينها باستخدام الحد الأقصىΔ+μ{\displaystyle \Delta +\mu }الألوان. [ 5 ] مرة أخرى، هذا الحد ضيق بالنسبة للرسوم البيانية المتعددة لشانون. [ 3 ]

مراجع

  1. فيزينغ، في جي (1965)، "الفئة اللونية للرسم البياني المتعدد"، كيبيرنيتيكا ، 1965 (3): 29-39 ، MR 0189915 
  2. فيوريني، س.؛ ويلسون، روبن جيمس (1977)، تلوين حواف الرسوم البيانية ، مذكرات بحثية في الرياضيات، المجلد 16، لندن: بيتمان، ص 34، ISBN   0-273-01129-4، MR 0543798 
  3. 1 2 3 فولكمان، لوتز (1996)، Fundamente der Graphentheorie (بالألمانية)، Wien: Springer، p. 289، ردمك  3-211-82774-9
  4. شانون، كلود إي. (1949)، "نظرية حول تلوين خطوط الشبكة"، مجلة الفيزياء الرياضية ، 28 : 148-151 ، doi : 10.1002/sapm1949281148 ، hdl : 10338.dmlcz/101098 ، MR 0030203 
  5. فيزينغ، في جي (1964)، "حول تقدير الفئة اللونية للرسم البياني من الرتبة pالتحليل المنفصل ، 3 : 25-30 ، MR 0180505