童細(xì)心,林育青
(汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院自然科學(xué)系,廣東汕頭515041)
棒棒糖圖的奇優(yōu)美性和奇強(qiáng)協(xié)調(diào)性
童細(xì)心,林育青
(汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院自然科學(xué)系,廣東汕頭515041)
研究了棒棒糖圖Cn+Pl的奇優(yōu)美性和奇強(qiáng)協(xié)調(diào)性,得到了棒棒糖圖Cn+Pl在n=4k,4k+2時(shí)是奇優(yōu)美圖,在n=4k時(shí)是奇強(qiáng)協(xié)調(diào)圖等結(jié)論.
棒棒糖圖;奇優(yōu)美標(biāo)號(hào);奇優(yōu)美圖;奇強(qiáng)協(xié)調(diào)標(biāo)號(hào);奇強(qiáng)協(xié)調(diào)圖.
優(yōu)美圖是圖論中一個(gè)十分有趣且重要的內(nèi)容,對(duì)優(yōu)美圖的研究始于1967年,由于其標(biāo)號(hào)問題的應(yīng)用十分廣泛,一直是人們研究的熱點(diǎn).1991年,Gnanajoethi提出一個(gè)猜想:“每棵樹都是奇優(yōu)美的”[1];1982年,F(xiàn)ank Hsu D[2]引入了圖的強(qiáng)協(xié)調(diào)標(biāo)號(hào),從而使圖的標(biāo)號(hào)研究更加豐富,目前已取得了很多研究成果[1-11].由于缺乏一個(gè)系統(tǒng)和有力的工具,迄今只能對(duì)一些特殊圖類探索其奇優(yōu)美性和奇強(qiáng)協(xié)調(diào)性.
定義1[1]:對(duì)于簡單圖G=(V,E),若?v∈V,存在單射(f(v)稱為頂點(diǎn)v的標(biāo)號(hào)),且導(dǎo)出的邊標(biāo)號(hào)滿足g是E到的一個(gè)一一對(duì)應(yīng),則稱圖G是奇優(yōu)美圖,稱f為圖G的奇優(yōu)美標(biāo)號(hào).
定義2[2]:對(duì)于簡單圖G=(V,E),若?v∈V,存在單射,且導(dǎo)出的邊標(biāo)號(hào)g(e)=g(uv)=f(u)+f(v)滿足g是E到的一個(gè)一一對(duì)應(yīng),則稱圖G是奇強(qiáng)協(xié)調(diào)圖,稱f為圖G的奇強(qiáng)協(xié)調(diào)標(biāo)號(hào).
定義3[12]:從圈Cn上的一個(gè)頂點(diǎn)ui懸掛一條長為l的路Pl所得到的圖類,稱為棒棒糖圖,記為Cn+Pl.如圖1所示,我們記圈Cn的頂點(diǎn)為ui,i=1,2,…,n.路Pl的頂點(diǎn)為vi,i=1,2,…,l.
圖1 棒棒糖圖Cn+Pl
本文研究了棒棒糖圖Cn+Pl的奇優(yōu)美性及其奇強(qiáng)協(xié)調(diào)性,得到了如下結(jié)果:
定理1:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
定理2:當(dāng)n=4k+2時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
定理3:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇強(qiáng)協(xié)調(diào)圖.
本文中所討論的圖均為無向簡單圖,v表示頂點(diǎn)v,uv表示以u(píng),v為頂點(diǎn)的邊,f(v)表示點(diǎn)v的標(biāo)號(hào),簡記為v=f(v);同理,f(uv)表示邊uv的標(biāo)號(hào),也簡記為uv=f(uv).其他未加說明的定義和符號(hào)均來自文[13].
我們分n=4k,l=2t-1和n=4k,l=2t兩種情況證明棒棒糖圖是奇優(yōu)美圖.
1.1 情形1
當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)數(shù)為n+l=4k+2t-1,邊數(shù)為n+l=4k+2t-1,此時(shí).給出棒棒糖圖Cn+Pl的各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)遞推算法A如下:
(1)v2i-1=2i-2,i=1,2,…,t;
(2)v2i=8k+4t-2i-1,i=1,2,…,t-1;
(3)u2i-1=8k+2t-2i+1,i=1,2,…,2k;
(4)u2i=2t+2i-2,i=1,2,…,k;u2i=2t+2i,i=k+1,k+2,…,2k.
按照算法A可得以下結(jié)果:
引理1:當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t-3}構(gòu)成單射.
證明:當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),記M是棒棒糖圖Cn+Pl的所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)集合,由算法A的(1)-(4)易知:
由此易驗(yàn)證,Mi∩Mj=φ,i≠j且i,j=1,2,3,4.即當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl中各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)均不相同.又所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)的集合M=M1∪M2∪M3∪M4中最小數(shù)是0(在M1中),最大數(shù)是8k+4t-3(在M2中),即當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t-3}構(gòu)成單射.
引理2:當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t-3}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
證明:由算法A知,各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)最小為零,最大為8k+4t-3,故邊的標(biāo)號(hào)均不超過8k+4t-3.我們把邊的標(biāo)號(hào)分為兩大類來考慮.
(一)由算法A的(1)(2)(3)可知路v1v2…vlu1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(二)由算A法的(3)(4)可知圈u1u2…u4ku1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
首先,由(一)易知,在路v1v2…vlu1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)8k+5≤v2i-1v2i≤8k+4t-3,其中i=1,2,…,t-1;
(2)8k+3≤v2iv2i+1≤8k+4t-5,其中i=1,2,…,t-1;
(3)v2t-1u1=8k+1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在路v1v2…vlu1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
其次,由(二)易知,在圈u1u2…u4ku1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)4k+3≤u2i-1u2i≤8k-1,其中i=1,2,…,k;
(2)1≤u2i-1u2i≤4k-3,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(3)4k+1≤u2iu2i+1≤8k-3,其中i=1,2,…,k;
(4)3≤u2iu2i+1≤4k-5,其中i=k+1,k+2,…,2k-1;
(5)u4ku1=4k-1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在圈u1u2…u4ku1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
最后,由上易知,兩類邊的標(biāo)號(hào)范圍互不重疊,故也互不相等.
綜上所述,當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl各邊的標(biāo)號(hào)均不相同.即當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t-3}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
由引理1、引理2及定義1知,情形1成立,即當(dāng)n=4k,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
1.2 情形2
當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)數(shù)為n+l=4k+2t,邊數(shù)為n+l=4k+2t,此時(shí).給出棒棒糖圖Cn+Pl的各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)遞推算法B如下:
(1)v2i-1=2i-2,i=1,2,…,t;
(2)v2i=8k+4t-2i+1,i=1,2,…,t;
(3)u2i-1=2t+2i-2,i=1,2,…,2k;
(4)u2i=8k+2t-2i+1,i=1,2,…,k;u2i=8k+2t-2i-1,i=k+1,k+2,…,2k.
按照算法B可得以下結(jié)果:
引理3:當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t-1}構(gòu)成單射.
證明:當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),記N是棒棒糖圖Cn+Pl的所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)集合,由算法B的(1)-(4)易知:
由此易驗(yàn)證,Ni∩Nj=φ,i≠j且i,j=1,2,3,4.即當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl中各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)均不相同.又所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)的集合N=N1∪N2∪N3∪N4中最小數(shù)是0(在N1中),最大數(shù)是8k+4t-1(在N2中).即當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t-1}構(gòu)成單射.
引理4:當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,2,3,…,4k+2t}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
證明:由算法B知,各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)最小為零,最大為8k+4t-1,故邊的標(biāo)號(hào)均不超過8k+4t-1.我們把邊的標(biāo)號(hào)分為兩大類來考慮.
(一)由算法B的(1)(2)(3)可知路v1v2…vlu1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(二)由算法B的(3)(4)可知圈u1u2…u4ku1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
首先,由(一)易知,在路v1v2…vlu1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)8k+3≤v2i-1v2i≤8k+4t-1,其中i=1,2,…,t;
(2)8k+5≤v2iv2i+1≤8k+4t-3,其中i=1,2,…,t-1;
(3)v2tu1=8k+1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在路v1v2…vlu1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
其次,由(二)易知,在圈u1u2…u4ku1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)4k+3≤u2i-1u2i≤8k-1,其中i=1,2,…,k;
(2)1≤u2i-1u2i≤4k-3,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(3)4k+1≤u2iu2i+1≤8k-3,其中i=1,2,…,k;
(4)3≤u2iu2i+1≤4k-5,其中i=k+1,k+2,…,2k-1;
(5)u4ku1=4k-1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在圈u1u2…u4ku1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
最后,由上易知,兩類邊的標(biāo)號(hào)范圍互不重疊,故也互不相等.
綜上所述,當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl各邊的標(biāo)號(hào)均不相同.即當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t-1}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
由引理3、引理4及定義1知,情形2成立,即當(dāng)n=4k,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
定理1:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
證明:由情形1、情形2可知,定理1成立.
同樣分n=4k+2,l=2t-1和n=4k+2,l=2t兩種情況證明棒棒糖圖是奇優(yōu)美圖.
2.1 情形3
當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)數(shù)為n+l=4k+2t+1,邊數(shù)為n+l=4k+2t+1,此時(shí).給出棒棒糖圖Cn+Pl的各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)遞推算法C如下:
(1)v2i-1=2i-2,i=1,2,…,t;
(2)v2i=8k+4t-2i+3,i=1,2,…,t-1;
(3)u2i-1=8k+2t-2i+5,i=1,2,…,k+1;u2i-1=8k+2t-2i+3,i=k+2,k+3,…,2k+1;
(4)u2i=2t+2i-2,i=1,2,…,2k;u4k+2=4k+2t+2.
按照算法C可得以下結(jié)果:
引理5:當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t+1}構(gòu)成單射.
證明當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),記P是棒棒糖圖Cn+Pl的所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)集合,由算法C的(1)-(4)易知:
由此易驗(yàn)證,Pi∩Pj=φ,i≠j且i,j=1,2,3,4.即當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl中各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)均不相同.又所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)的集合P=P1∪P2∪P3∪P4中最小數(shù)是0(在P1中),最大數(shù)是8k+4t+1(在P2中),即當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t+1}構(gòu)成單射.
引理6:當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t+1}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
證明:由算法C知,各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)最小為零,最大為8k+4t+1,故邊的標(biāo)號(hào)均不超過8k+4t+1.我們可把邊的標(biāo)號(hào)分為兩大類來考慮.
(一)由算法C的(1)(2)(3)可知路v1v2…vlu1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(二)由算法C的(3)(4)可知圈u1u2…u4k+2u1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
首先,由(一)易知,在路v1v2…vlu1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)8k+9≤v2i-1v2i≤8k+4t+1,其中i=1,2,…,t-1;
(2)8k+7≤v2iv2i+1≤8k+4t-1,其中i=1,2,…,t-1;
(3)v2t-1u1=8k+5.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在路v1v2…vlu1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
其次,由(二)易知,在圈u1u2…u4k+2u1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)4k+3≤u2i-1u2i≤8k+3,其中i=1,2,…,k+1;
(2)5≤u2i-1u2i≤4k-3,其中i=k+2,k+3,…,2k;
(3)u4k+1u4k+2=1;
(4)4k+5≤u2iu2i+1≤8k+1,其中i=1,2,…,k;
(5)3≤u2iu2i+1≤4k-1,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(6)u4k+2u1=4k+1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在圈u1u2…u4k+2u1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
最后,由上易知,兩類邊的標(biāo)號(hào)范圍互不重疊,故也互不相等.
綜上所述,當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl各邊的標(biāo)號(hào)均不相同.即當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t+1}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
由引理5、引理6及定義1知,情形3成立,即當(dāng)n=4k+2,l=2t-1時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
2.2 情形4
當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)數(shù)為n+l=4k+2t+2,邊數(shù)為n+l=4k+2t+2,此時(shí).此時(shí)給出棒棒糖圖Cn+Pl的各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)遞推算法D如下:
(1)v2i-1=2i-2,i=1,2,…,t;
(2)v2i=8k+4t-2i+5,i=1,2,…,t;
(3)u2i-1=2t+2i-2,i=1,2,…,k+1;u2i-1=2t+2i,i=k+2,k+3,…,2k+1;
(4)u2i=8k+2t-2i+5,i=1,2,…,2k;u4k+2=4k+2t+1.
按照算法D可得以下結(jié)果:
引理7:當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t+3}構(gòu)成單射.
證明:當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),記Q是棒棒糖圖Cn+Pl的所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)集合,由算法D的(1)-(4)易知:
易驗(yàn)證,Qi∩Qj=φ,i≠j且i,j=1,2,3,4.即當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl中各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)均不相同.又所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)的集合Q=Q1∪Q2∪Q3∪Q4中最小數(shù)是0(在Q1中),最大數(shù)是8k+4t+3(在Q2中),即當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+4t+3}構(gòu)成單射.
引理8:當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t+3}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
證明:由算法D知,各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)最小為零,最大為8k+4t+3,故邊的標(biāo)號(hào)均不超過8k+4t+3.我們可把邊的標(biāo)號(hào)分為兩大類來考慮.
(一)由算法D的(1)(2)(3)可知路v1v2…vlu1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(二)由算法C的(3)(4)可知圈u1u2…u4k+2u1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
首先,由(一)易知,在路v1v2…vlu1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)8k+7≤v2i-1v2i≤8k+4t+3,其中i=1,2,…,t;
(2)8k+9≤v2iv2i+1≤8k+4t+1,其中i=1,2,…,t-1;
(3)v2tu1=8k+5.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在路v1v2…vlu1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
其次,由(二)易知,在圈u1u2…u4k+2u1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)4k+3≤u2i-1u2i≤8k+3,其中i=1,2,…,k+1;
(2)5≤u2i-1u2i≤4k-3,其中i=k+2,k+3,…,2k;
(3)u4k+1u4k+2=1;
(4)4k+5≤u2iu2i+1≤8k+1,其中i=1,2,…,k;
(5)3≤u2iu2i+1≤4k-1,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(6)u4k+2u1=4k+1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在圈u1u2…u4k+2u1中各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
最后,由上易知,兩類邊的標(biāo)號(hào)范圍互不重疊,故也互不相等.
綜上所述,當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl各邊的標(biāo)號(hào)均不相同.即當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+4t+3}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
由引理7、引理8及定義1知,情形4成立,即當(dāng)n=4k+2,l=2t時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
定理2:當(dāng)n=4k+2時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇優(yōu)美圖.
證明:由情形3、情形4可知,定理2成立.
當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)數(shù)為n+l=4k+l,邊數(shù)為n+l=4k+l,此時(shí).給出棒棒糖圖Cn+Pl的各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)遞推算法E如下:
(1)vi=i-1,i=1,2,…,l;
(2)u2i-1=l+2i-2,i=1,2,…,2k;
(3)u2i=l+2i-1,i=1,2,…,k;u2i=l+2i+1,i=k+1,k+2,…,2k.
按照算法E可得以下結(jié)果:
引理9:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+2l-1}構(gòu)成單射.
證明:當(dāng)n=4k時(shí),記R是棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)集合,由算法E的(1)-(3)易知:
易驗(yàn)證,Ri∩Rj=φ,i≠j且i,j=1,2,3.即當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl中各頂點(diǎn)的標(biāo)號(hào)均不相同.又所有頂點(diǎn)標(biāo)號(hào)的集合R=R1∪R2∪R3中最小數(shù)是0(在R1中),最大數(shù)是l+4k+1(在R3中,且顯然小于8k+2l-1).所以,當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的頂點(diǎn)集與集合{0,1,2,…,8k+2l-1}構(gòu)成單射.
引理10:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl的邊集與集合{1,3,5,…,8k+2l-1}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
證明:由算法E知,我們把邊的標(biāo)號(hào)分為兩大類來考慮.
(一)由算法E的(1)(2)可知路v1v2…vlu1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(1)vivi+1=(i+l)+[(i+1)-1]=2i-1,其中i=1,2,…,l-1;
(2)vlu1=(l-1)+(l+2×1-2)=2l-1.
(二)由算法E的(2)(3)可知圈u1u2…u4ku1中邊的標(biāo)號(hào)有以下幾種情況:
(1)u2i-1u2i=(l+2i-2)+(l+2i-1)=2l+4i-3,其中i=1,2,…,k;
(2)u2i-1u2i=(l+2i-2)+(l+2i+1)=2l+4i-1,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(3)u2iu2i+1=(l+2i-1)+[l+2(i+1)-2]=2l+4i-1,其中i=1,2,…,k;
(4)u2iu2i+1=(l+2i+1)+[l+2(i+1)-2]=2l+4i+1,其中i=k+1,k+2,…,2k-1;
(5)u4ku1=(l+2·2k+1)+(l+2×1-2)=2l+4k+1.
首先,由(一)易知,在路v1v2…vlu1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),且范圍為:
其次,由(二)易知,圈u1u2…u4ku1中,各邊的標(biāo)號(hào)均為奇數(shù),都是以4為公差的等差數(shù)列,且范圍為:
(1)2l+1≤u2i-1u2i≤2l+4k-3,其中i=1,2,…,k;
(2)2l+4k+3≤u2i-1u2i≤2l+8k-1,其中i=k+1,k+2,…,2k;
(3)2l+3≤u2iu2i+1≤2l+4k-1,其中i=1,2,…,k;
(4)2l+4k+5≤u2iu2i+1≤2l+8k-3,其中i=k+1,k+2,…,2k-1;
(5)u4ku1=2l+4k+1.
由邊的標(biāo)號(hào)范圍及等差數(shù)列的性質(zhì)知,在圈u1u2…u4ku1中,各邊的標(biāo)號(hào)不相等.
最后,由上易知,兩類邊的標(biāo)號(hào)范圍互不重疊,故也互不相等.
綜上所述,當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl各邊的標(biāo)號(hào)均不相同,且全為奇數(shù).即當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl邊集與集合{1,3,5,…,8k+2l-1}構(gòu)成一一對(duì)應(yīng).
定理3:當(dāng)n=4k時(shí),棒棒糖圖Cn+Pl是奇強(qiáng)協(xié)調(diào)圖.
證明:由引理9、引理10及定義2知,定理3成立.
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Odd Gracefulness and Odd Strong Harmoniousness of Lollipop Graphs
TONG Xixin,LIN Yuqing
(Department of Natural Sciences,Shantou Polytechnic,Shantou 515041,Guangdong,China)
Odd gracefulness and odd strong harmoniousness of lollipop graphs Cn+Plhave been studied.It is shown that lollipop graphs Cn+Plare odd graceful graph when n=4k,4k+2,and that lollipop graphs Cn+Plare odd strongly harmonious graph when n=4k.
lollipop graphs;odd graceful labeling;odd graceful graph;odd strongly harmonious labeling;odd strongly harmonious graph.
O157.5
A
1001-4217(2017)02-0043-10
2016-01-05
童細(xì)心(1979—),男(漢族),湖南岳陽人,講師.研究方向:圖論.郵箱:txx2486@126.com.
汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014年院級(jí)科研課題(SZK2014Y24).