อ่าน 3 นาที
กราฟบล็อก
ใน ทฤษฎีกราฟ ซึ่ง เป็น สาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียง กราฟบล็อก หรือ ต้นไม้คลิก [ 1 ] เป็น กราฟแบบไม่มีทิศทาง ประเภทหนึ่งซึ่ง ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองทาง ทุกส่วน...
กราฟบล็อก

ในทฤษฎีกราฟ ซึ่ง เป็น สาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียงกราฟบล็อกหรือต้นไม้คลิก[ 1 ] เป็น กราฟแบบไม่มีทิศทาง ประเภทหนึ่งซึ่งส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองทาง ทุกส่วน (บล็อก) เป็นคลิก
บางครั้งกราฟบล็อกถูกเรียกอย่างผิดพลาดว่าต้นไม้ฮูซิมิ (ตามชื่อโคดี ฮูซิมิ ) [ 2 ] แต่ชื่อนั้นหมายถึง กราฟกระบองเพชรมากกว่าซึ่งเป็นกราฟที่ส่วนประกอบเชื่อมต่อสองทางที่ไม่ธรรมดาทุกส่วนเป็นวัฏจักร[ 3 ]
กราฟบล็อกอาจมีลักษณะเป็นกราฟจุดตัดของบล็อกของกราฟที่ไม่มีทิศทางใดๆ[ 4 ]
ลักษณะเฉพาะ
กราฟบล็อกคือกราฟที่สำหรับจุดยอดทั้งสี่u , v , xและyระยะทางสองค่าที่มากที่สุดจากระยะทางสามค่าd ( u , v ) + d ( x , y ) , d ( u , x ) + d ( v , y )และd ( u , y ) + d ( v , x )จะเท่ากันเสมอ[ 2 ] [ 5 ]
นอกจากนี้ กราฟเหล่านี้ยังมีการกำหนดลักษณะกราฟต้องห้ามเช่น กราฟที่ไม่มีกราฟรูปเพชรหรือวงจรที่มีจุดยอดสี่จุดขึ้นไปเป็นกราฟย่อยเหนี่ยวนำ กล่าวคือ กราฟเหล่านี้เป็นกราฟคอร์ดัลที่ปราศจากรูปเพชร[ 5 ] กราฟ เหล่านี้ยังเป็นกราฟปโตเลมี ( กราฟคอร์ดัล ที่สืบทอดระยะ ทาง) ซึ่งโหนดสองโหนดใดๆ ที่อยู่ห่างกันสองจุดจะเชื่อมต่อกันด้วยเส้นทางที่สั้นที่สุด ที่ไม่ซ้ำกัน [ 2 ]และกราฟคอร์ดัลซึ่งคลิกสูงสุดสองคลิกใดๆ จะมีจุดยอดร่วมกันไม่เกินหนึ่งจุด[ 2 ]
กราฟGเป็นกราฟบล็อกก็ต่อเมื่อจุดตัดของเซตย่อยที่เชื่อมต่อกัน ของจุดยอด G สองเซตใดๆ ก็ตาม ว่างเปล่าหรือเชื่อมต่อกัน ดังนั้น เซตย่อยที่เชื่อมต่อกันของจุดยอดในกราฟบล็อกที่เชื่อมต่อกันจะสร้างเรขาคณิตแบบนูนซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ไม่เป็นจริงสำหรับกราฟใดๆ ที่ไม่ใช่กราฟบล็อก[ 6 ]เนื่องจากคุณสมบัตินี้ ในกราฟบล็อกที่เชื่อมต่อกัน เซตของจุดยอดทุกเซตจะมีซูเปอร์เซตที่เชื่อมต่อกันขั้นต่ำที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งก็คือการปิดในเรขาคณิตแบบนูน กราฟบล็อกที่เชื่อมต่อกันคือกราฟที่มีเส้นทางเหนี่ยวนำที่ ไม่ซ้ำกัน ที่เชื่อมต่อจุดยอดทุกคู่[ 1 ]
คลาสกราฟที่เกี่ยวข้อง
กราฟบล็อกเป็น กราฟ แบบคอร์ดัล กราฟแบบสืบทอดระยะทางและกราฟแบบจีโอเดติกกราฟแบบสืบทอดระยะทางคือกราฟที่เส้นทางเหนี่ยวนำสองเส้นใดๆ ระหว่างจุดยอดสองจุดเดียวกันมีความยาวเท่ากัน ซึ่งเป็นการลดทอนลักษณะของกราฟบล็อกที่กำหนดให้มีเส้นทางเหนี่ยวนำระหว่างจุดยอดสองจุดได้มากที่สุดเพียงเส้นเดียว เนื่องจากทั้งกราฟแบบคอร์ดัลและกราฟแบบสืบทอดระยะทางเป็นคลาสย่อยของกราฟสมบูรณ์ดังนั้นกราฟบล็อกจึงเป็นกราฟสมบูรณ์
ต้นไม้ทุกต้นกราฟคลัสเตอร์หรือกราฟกังหันลม ล้วนเป็นกราฟบล็อกทั้งสิ้น
กราฟบล็อกทุกอันมีค่า boxicityไม่เกินสอง[ 7 ]
กราฟบล็อกเป็นตัวอย่างของกราฟค่ามัธยฐาน เทียม : สำหรับจุดยอดทั้งสามจุด จะมีจุดยอดที่ไม่ซ้ำกันเพียงจุดเดียวที่อยู่ในเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างจุดยอดทั้งสามจุด หรือมีสามเหลี่ยมที่ไม่ซ้ำกันเพียงรูปเดียวที่มีขอบอยู่บนเส้นทางที่สั้นที่สุดทั้งสามเส้นนี้[ 7 ]
กราฟเส้นของต้นไม้คือบล็อกกราฟที่จุดตัดทุกจุดเชื่อมต่อกับบล็อกไม่เกินสองบล็อก หรือเทียบเท่ากับ บล็อกกราฟที่ ไม่มีกรงเล็บกราฟเส้นของต้นไม้ถูกใช้เพื่อค้นหากราฟที่มีจำนวนขอบและจุดยอดที่กำหนด ซึ่งซับกราฟเหนี่ยวนำที่ใหญ่ที่สุดที่เป็นต้นไม้มีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้[ 8 ]
กราฟบล็อกที่แต่ละบล็อกมีขนาดไม่เกินสามถือเป็นกราฟกระบองเพชร ชนิดพิเศษ เรียกว่า กระบองเพชรสามเหลี่ยม กระบองเพชรสามเหลี่ยมที่ใหญ่ที่สุดในกราฟใดๆ ก็ตามสามารถหาได้ในเวลาพหุนามโดยใช้อัลกอริทึมสำหรับปัญหาความเท่าเทียมกันของเมทริกซ์เนื่องจากกราฟกระบองเพชรสามเหลี่ยมเป็นกราฟระนาบ กระบองเพชรสามเหลี่ยมที่ใหญ่ที่สุดจึงสามารถใช้เป็นค่าประมาณของกราฟย่อยระนาบที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งเป็นปัญหาย่อยที่สำคัญในการทำให้เป็นระนาบ ใน ฐานะอัลกอริทึมการประมาณวิธีนี้มีอัตราส่วนการประมาณ 4/9 ซึ่งเป็นที่รู้จักดีที่สุดสำหรับปัญหากราฟย่อยระนาบสูงสุด[ 9 ]
กราฟบล็อกของกราฟแบบไม่มีทิศทาง
ถ้าGเป็นกราฟแบบไม่มีทิศทางใดๆ บล็อกกราฟของGซึ่งเขียนแทนด้วยB ( G ) คือกราฟจุดตัดของบล็อกของG : B ( G ) มีจุดยอดสำหรับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองจุดทุกส่วนของGและจุดยอดสองจุดของB ( G ) จะอยู่ติดกันหากบล็อกสองบล็อกที่สอดคล้องกันมาบรรจบกันที่จุดยอดเชื่อมต่อ ถ้าK1 แทนกราฟที่มีจุดยอดหนึ่งจุดB ( K1 )จะถูกกำหนดให้เป็นกราฟว่างB ( G ) จำเป็นต้องเป็นบล็อกกราฟ: มันมีส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองจุดหนึ่งส่วนสำหรับจุดยอดเชื่อมต่อแต่ละจุดของGและส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองจุดที่สร้างขึ้นในลักษณะนี้จะต้องเป็นคลิก ในทางกลับกัน บล็อกกราฟทุกอันเป็นกราฟB ( G ) สำหรับกราฟG บาง กราฟ[ 4 ]ถ้าGเป็นต้นไม้B ( G ) จะตรงกับกราฟเส้นของG
กราฟB ( B ( G )) มีจุดยอดหนึ่งจุดสำหรับแต่ละจุดยอดของข้อต่อของGจุดยอดสองจุดจะอยู่ติดกันในB ( B ( G )) หากจุดยอดทั้งสองอยู่ในบล็อกเดียวกันในG [ 4 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กราฟบล็อก
ใน ทฤษฎีกราฟ ซึ่ง เป็น สาขาหนึ่งของคณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียง กราฟบล็อก หรือ ต้นไม้คลิก [ 1 ] เป็น กราฟแบบไม่มีทิศทาง ประเภทหนึ่งซึ่ง ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองทาง ทุกส่วน...
ลักษณะเฉพาะ
กราฟบล็อกคือกราฟที่สำหรับจุดยอดทั้งสี่ u , v , x และ y ระยะทางสองค่าที่มากที่สุดจากระยะทางสามค่า d ( u , v ) + d ( x , y ) , d ( u , x ) + d ( v , y ) และ d ( u , y ) + d ( v , x ) จะเท่ากันเสมอ [ 2 ] [ 5 ]
คลาสกราฟที่เกี่ยวข้อง
กราฟบล็อกเป็น กราฟ แบบ คอร์ดั ล กราฟแบบสืบทอดระยะทาง และ กราฟแบบจีโอเดติก กราฟแบบสืบทอดระยะทางคือกราฟที่เส้นทางเหนี่ยวนำสองเส้นใดๆ ระหว่างจุดยอดสองจุดเดียวกันมีความยาวเท่ากัน...
กราฟบล็อกของกราฟแบบไม่มีทิศทาง
ถ้า G เป็นกราฟแบบไม่มีทิศทางใดๆ บล็อกกราฟของ G ซึ่งเขียนแทนด้วย B ( G ) คือ กราฟจุดตัด ของบล็อกของ G : B ( G ) มีจุดยอดสำหรับส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันสองจุดทุกส่วนของ G และจุดยอดสองจุดของ B ( G )...