Гамильтоново разложение

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Гамильтоново разложение Валецкого полного графа

Гамильтоново разложение заданного графа — это

неориентированных графов, так и для ориентированных графов. В случае неориентированного графа гамильтоново разложение может быть описано как 2-факторизация графа, такая что каждый фактор связен. Чтобы такое разложение существовало для неориентированного графа, он должен быть связным регулярным графом с чётной степенью
. Ориентированный же граф с таким разложением должен быть
сильно связен и все вершины должны иметь одинаковые полустепени захода и исхода, но эти степени не обязаны быть чётными[1]
.

Известно, что любой полный граф с нечётным числом вершин имеет гамильтоново разложение. Этот результат, являющийся специальным случаем задачи Обервольфаха разложения полных графов на изоморфные 2-факторы, Эдуард Люка в 1892 году приписывал Валецки. Построение Валецки помещает вершин в правильный многоугольник и покрывает полный граф на этом подмножестве вершин гамильтоновыми путями, идущими зигзагом через многоугольник с поворотом каждого пути на кратный угол. Пути могут затем быть дополнены до гамильтоновых циклов путём соединения их концов через оставшуюся вершину[2].

Ориентированные случай полных графов — это турниры. Отвечая на гипотезу Келли 1968 года, Даниэла Кюн и Дирик Остус доказали в 2012 году, что любой достаточно большой регулярный турнир имеет гамильтоново разложение[3].

Проверка, имеет ли произвольный граф гамильтоново разложение, является NP-полной задачей как для ориентированных, так и неориентированных графов[4].

Примечания

  1. .
  2. Brian Alspach. The wonderful Walecki construction // Bulletin of the Institute of Combinatorics and its Applications. — 2008. — Т. 52. — С. 7–20.
  3. .
  4. .