unipathic 그래프는 몇 개의 모서리를 가질 수 있습니까?


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단일 경로 그래프는 하나의 정점에서 다른 정점으로 최대 하나의 간단한 경로가 있도록하는 유 방향 그래프입니다.

단일 경로 그래프에는주기가있을 수 있습니다. 예를 들어, 이중 연결 목록 (원형 목록이 아님)은 일관된 그래프입니다. 리스트에 요소가있는 경우 그래프는 길이 2의 주기를 가지며 총 입니다.n − 1 2 ( n − 1 )nn−12(n−1)

개의 꼭짓점이 있는 unipathic 그래프의 최대 모서리 수는 얼마입니까? 점근 적 경계 (예 : 또는 )O ( N ) Θ ( N 2 )nO(n)Θ(n2)

영감을 얻은 계량 된 단일 경로 그래프에서 최단 경로 찾기 ; 에서 내 증거 , 나는 처음 모서리의 수라고 주장 원 있지만, 다음 사이클의 수를 경계하는 것은 충분한 것을 깨달았다.O(n)


좋은 질문. 우리는 귀하의 하한 또는 내 상한을 개선하려고 노력해야합니다 :).
— RB

답변:


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단일 경로 그래프는 Θ(엔2) 모서리를 가질 수 있습니다 . unipathic이며 엔2/4 edge를 갖는 잘 알려진 그래프가 있습니다.

방향이 모서리 인 완전한 이분 그래프를 고려하십시오 ∀(i,j)∈[1,m]2,ai→bj. 이 그래프는 단일 경로이며주기가 없습니다. 모든 경로의 길이는 1 입니다. 그것은이 2m 정점과 m2 가장자리를.

(후속 질문 :이 비율이 최대입니까? 아마도 다른 예제는 없습니다.이 예제는 기존 노드 사이에 추가하는 한쪽 가장자리가 unipathic 속성을 위반한다는 의미에서 최대입니다.)


"기존 노드 사이에 추가 한 한쪽 모서리가 단일 특성을 손상시킵니다."모서리를 추가하는 방법 은 특성을 어떻게 분리합니까? 비1→ㅏ1
— mitchus

@mitchus ㅏ2→비1→ㅏ1→비2
— Gilles 'SO-Stop

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나는 내 마음이 그날 어떻게 든 획일적이라고 생각한다 :) 최대로, 비율은 큰 대해 1/4로 갈 수 있지만 n ∈ { 2 , 3 , 4 , 5 , 6 }의 경우 이중 연결 목록은 n 2 / 4 . nn∈{2,3,4,5,6}n2/4
— mitchus

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n 2 이상에 일회성 그래프가 있는지 모르겠습니다. 모서리, 그러나n2이하를 나타내는 인수가 있습니다.엔24가장자리가 가능합니다 :엔22+삼

있다는 모순 가정 그와 같은 그래프는 unipathic | 전자 | ≥ n 2지=(V,이자형).|이자형|≥엔22+삼

비둘기 구멍 원리에 의해, d in ( v ) ≥ n 과 같은 가 존재한다V∈V

디에(V)≥엔2+1

넣어야하는 유={유∈V∣(유,V)∈이자형}

공지 그 정점이 있다면 되도록 ∃ U 1 ≠ U 2 ∈ U : ( X , u는 1 ) , ( X , u는 2 ) ∈ E엑스∈V∖{V}

∃유1≠유2∈유:(엑스,유1),(엑스,유2)∈이자형

그 다음 그래프 unipathic되지 않을 것 (AS 및 ( X → U 2 → V ) 모두 유효 경로이다).(엑스→유1→V)(엑스→유2→V)

이것은 ( 에서 모서리를 추가 함)을 의미합니다 . | E ∩ ( V × U ) | ≤ 2 | U |{V}×유

|이자형∩(V×유)|≤2|유|

유

|이자형|=|이자형∩(V×유)|+|이자형∩(V×(V∖유))|
≤2|유|+엔|V∖유|≤2(엔2+1)+엔(엔2−1)<엔22+삼

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