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Colorac ¸˜ ao de arestas 1 Introdu¸c˜ ao

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Academic year: 2022

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(1)

Introdu¸c˜ao `a Teoria dos Grafos (MAC0320 e MAC5770) – IME-USP – Depto CC – 1o. semestre 2020 – Profa. Yoshiko W.

Cap´ıtulo 5

Colorac ¸˜ ao de arestas 1 Introdu¸c˜ ao

Neste cap´ıtulo s´o trataremos de grafos sem la¸cos. Uma colora¸c˜ao das arestas de um grafo ´e uma atribui¸c˜ao de cores `as suas arestas tal que arestas adjacentes recebem cores diferentes. Equivalentemente, podemos dizer que uma colora¸c˜ao das arestas de um grafo G ´e uma parti¸c˜ao de A(G) em emparelhamentos.

Ex:

1

t.EE ixe

ÚTIL

-

"oÜ¥÷

* * ¥0 @- - - -0€

tI¥¥ ÉL }

:*

* @ 8-¥0 @ €0

9 4

cores 5 cores

(2)

Se E1, . . . , Ek s˜ao emparelhamentos que definem uma parti¸c˜ao de A(G), dizemos que cada emparelhamento Ei (1  i  n) ´e uma cor, e k ´e o n´umero de cores. Neste caso, dizemos que G tem (ou admite) uma k-aresta-colora¸c˜ao C = {E1, . . . , Ek}. ou G ´e k-aresta-color´ıvel. Possivelmente algum emparelhamento Ei pode ser vazio;

assim, quando dizemos que G tem uma k-aresta-colora¸c˜ao, isto quer dizer que po- demos colorir as arestas de G com no m´aximo k cores.

Ex:

OBS: Quando um grafo G admite uma k-aresta-colora¸c˜ao, tamb´em dizemos que G ´e k-aresta-color´ıvel.

2

*- - - -0€

¥0

ftp..to

* .

¥Éx

-0¥

4- aresta

-

coloração

5-

aresta

-

coloração

-

(

6-aresta-

coloração )

( 7- aresta-

coloração

) . . .

O

(3)

2 Colora¸c˜ oes m´ınimas e ´ındice crom´ atico

Encontrar uma colora¸c˜ao das arestas de um grafo ´e muito f´acil (basta colorir cada aresta com uma cor diferente). Temos interesse em usar poucas cores. Uma colora¸c˜ao de arestas de um grafo ´e m´ınima (ou ´otima) se o n´umero de cores usadas por essa colora¸c˜ao ´e o menor poss´ıvel.

Problema de interesse: Obter uma aresta-colora¸c˜ao m´ınima de um grafo.

O problema acima ´e dif´ıcil! (´E NP-dif´ıcil.)

O ´ındice crom´atico de G, denotado por 0(G), ´e o menor k tal que G ´e k-aresta-color´ıvel. Se 0(G) = k, ent˜ao dizemos que G ´e k-aresta-crom´atico.

B ´Indice crom´atico dos circuitos

0(Cn) =

(2 se n ´e par, 3 se n ´e ´ımpar.

3

"

".

Fácilmente

Anna fdpssll

\ sir

Í

iii.

a.

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Vi

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*

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jaz

E.-4

O

(4)

B ´Indice crom´atico dos grafos completos

0(Kn) =

(n 1 se n ´e par, n se n ´e ´ımpar.

(a) Kn, n par. (Exemplo de uma 7-aresta-colora¸c˜ao do K8.)

(b) Kn, n ´ımpar

4

. . .

Ao

edassel

'

e

reclames

. .

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o 3 c.

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.

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co

-

proeuiaasp

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A ideia

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(

podeserqtapiknmiqa-sykknnzqQCXEDE.com

Comisso, teremos XYKN

)

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!

(5)

3 Delimita¸c˜ ao inferior

Uma delimita¸c˜ao inferior imediata do ´ındice crom´atico ´e a seguinte.

Delimita¸c˜ao 6.1. Em todo grafo G tem-se que 0(G) (G).

A desigualdade acima ´e imediata, pois em cada v´ertice v de G, as arestas que incidem em v tˆem que receber cores distintas. Logo, 0(G) (v). Assim, se uma colora¸c˜ao das arestas de G usa (G) cores, ent˜ao ela ´e m´ınima.

Veremos a seguir que todo grafo bipartido G admite uma (G)-aresta-colora¸c˜ao.

(E que qualquer grafo G admite uma ( (G) + 1)-aresta colora¸c˜ao.) Pergunta:

Como convencer algu´em de que um certo grafo G requer mais do que (G) cores?

Existe algum certificado (objeto/estrutura do grafo com alguma propriedade) f´acil de ser testado?

Resposta: N˜ao.

5

Estilos

oq

-1

-

arbitrário

| 0

O

(Pode existir

ç peles

para

grafos específico

.

ÜgÊ

.

O

.

(6)

18

ÇPKSP

prooadequeylat-AGI-C.eu

CIUR

{ Argumento

. Se

IG )

=3 , cada uma

ÊÊÍ% X

-o-

µ A Xty

das

circuito

3 cores

interno

tem .que

(

Aoocorreratribuir2 avezescorno

eairtãifdo

interno

¥ }

cor

E

éa

forçada

uma

aresta

a

apareças

do árc. externono circo, essa

inter }

×

Contradição

,

pois

o ciro _

interno

tem

comprido

5 .

-

Argumentos

.

IAG

)

f-

15 Se

LE

3 ,

então G tem que ter

[email protected] / |

do circo .

interno

e uma de R (raio

) pertencem :

a

%

E.,

:

.

Cuja figura )

. Neste caso, G- E, é um

fator

que

consiste de dois

csis

, que

darape

nao conterá Zemp.

puf

.

(7)

18

Argumento

3

AG )

=

de UCIUR ( disjuntos )

-

"

se

¢ (9)

=3 ,

Ç requer

as cores :

uma delas ocorre 1 vez ,

duas n ocorrem a

vezes

Não dá p

amparar

!

.

1 A

€À÷FíÜ i à

-

o o

Argumento

. Se

MG )

=3 então q tem 3

emp

.

puf

.

seja 9

um

emp

.

perf

.

Então

G- e, é um

E

Como

crãéhanuet

,

Gtçeq# 4

, então

qã ÇÜÇ

.

Neste

caso, to

n-temzemp.pef.us

(8)

18

OBI

:

A

grafo

de

Petersen

[email protected] Suponha

que a tenha um circuito hamiltoniano C .

Neste caso

, as

arestas

de C

podem

ser coloridas

com duas cores, digamos E, e Ez . Neste caso,

G - ACC

)

é um

empa

.

pesf

. que

pode

receber uma cor Ez .

Mas então ×'

(9)

=3 . -

) ( veja

o

Argumento 4)

-

*

(9)

Exerc´ıcio E6.1. Mostre que 0(G)  2 (G) 1 para todo grafo G. (Sem usar o Teorema 6.2.)

Exerc´ıcio E6.2. Exiba um grafo com duas colora¸c˜oes m´ınimas distintas.

Exerc´ıcio E6.3. Mostre que os emparelhamentos que comp˜oem uma colora¸c˜ao m´ınima n˜ao s˜ao necessariamente m´aximos. Mais precisamente, exiba uma colora¸c˜ao m´ınima {E1, . . . , Ek} em que nenhum dos emparelhamentos Ei ´e m´aximo.

Exerc´ıcio E6.4. Mostre que se G ´e o grafo de Petersen, ent˜ao 0(G) = 4.

Exerc´ıcio E6.5. Mostre que todo grafo bipartido k-regular admite uma k-aresta- colora¸c˜ao.

Exerc´ıcio E6.6. Exiba uma fam´ılia de grafos G para os quais 0(G) > (G).

Exerc´ıcio E6.7. Mostre que se G ´e um grafo k-regular com n´umero ´ımpar de v´ertices, ent˜ao 0(G) > (G).

Exerc´ıcio E6.9. Prove que se G ´e um grafo 3-regular tal que 0(G) = 4, ent˜ao G n˜ao ´e hamiltoniano.

6

É

|

C

Faça apenas setiver uma prova

diferente

etão

simples qt

osquevimos

)

|

¢ @

: a

erguer Afff ; ¥¥ f vai 4.70

(10)

4 Grafos bipartidos

O ´ındice crom´atico de grafos bipartidos tem uma delimita¸c˜ao superior que coincide com a delimita¸c˜ao inferior 6.1 mencionada anteriormente. Ou seja, tal resultado fornece precisamente o ´ındice crom´atico de um grafo bipartido. Este resultado foi estabelecido por K¨onig em 1916.

Teorema 6.2. (K¨onig, 1916) Se G ´e um grafo bipartido ent˜ao 0(G) = (G).

Prova. (a) Claramente, 0(G) (G) (conforme a Delimita¸c˜ao 6.1). (b) Vamos provar que 0(G)  (G), por por indu¸c˜ao no n´umero de arestas de G.

Se |A(G)| = 1, o resultado ´e imediato. Suponha ent˜ao que |A(G)| 2 e que (G) = k. Escolha arbitrariamente uma aresta xy de G, e considere o grafo G0 = G xy.

Como (G0)  (G) = k, pela hip´otese de indu¸c˜ao segue que G0 tem uma k-aresta-colora¸c˜ao C = {E1, E2, . . . , Ek}. Vamos mostrar que ´e poss´ıvel obter uma k-aresta-colora¸c˜ao para G, atribuindo-se uma das cores em C `a aresta xy (even- tualmente ap´os uma recolora¸c˜ao das arestas de G0).

7

hj n l I , e

¢

-

a-

/

%

(11)

Como gG0(x) < k, ent˜ao existe uma cor em C, digamos Ei, que n˜ao incide em x.

(a) Se Ei n˜ao incide em y, ent˜ao podemos dar a cor Ei `a aresta xy, e manter as demais cores definidas por C, obtendo dessa forma uma k-aresta-colora¸c˜ao de G.

(Ou seja, s´o trocamos Ei por Ei [ {xy}.)

8

'

-

-

à÷*Ü Cotejados

-

Fei

xy j

NÊ ianque

Ü ⇐ atibuimosaareiàamstaxy *

*

Obtemos

uma

h-arsta-olor.de

G .

(12)

(b) Suponha ent˜ao que Ei incide em y. Como gG0(y) < k, ent˜ao pelo menos uma cor em C, digamos Ej, n˜ao incide em y.

Seja H := G[Ei [ Ej] o subgrafo de G induzido pelas arestas de cores Ei ou Ej. (Os compon. de H s˜ao circuitos ou caminhos alternantes de cor Ei e Ej.) Seja Y o componente de H que cont´em o v´ertice y.

Afirmamos que x n˜ao pertence a Y . De fato, se x pertencesse a Y , existiria em H um caminho de y a x, cuja aresta inicial pertenceria a Ei e cuja aresta final pertenceria a Ej (j´a que em x n˜ao incide uma aresta de Ei).

Neste caso, esse caminho teria comprimento par, e concatenando-o com a aresta xy ter´ıamos um circuito ´ımpar em G, uma contradi¸c˜ao (j´a que G ´e bipartido).

Portanto, x n˜ao pertence ao componente Y .

9

-7

FIA f-

Ü*;÷°:÷

. *

à

;

AH :i÷ [ mi

.

¥

.

(13)

Como x n˜ao pertence a Y , podemos obter uma k-colora¸c˜ao de G da seguinte forma:

(i) Consideramos C e permutamos as cores Ei e Ej no componente Y ; (ii) atribu´ımos a cor Ei `a aresta xy.

Mais formalmente, definimos

Ei := (Ei 4 A(Y )) [ {xy} e Ej := Ej 4 A(Y ),

e mantemos os demais emparelhamentos (cores) inalterados.

10

L

/

.

Agora podemos

atribuir

acoreifverde )

-

- - - -

%47Ee.gr noamtm

p,

arstaxy

6

"

'

¥7

íi::÷ .int:0

⑧--⑧

ça .tt :÷i÷

asa@

ça .tt

ao

(14)

OBSERVAC¸ ˜AO: A prova indutiva que fizemos nos fornece um algoritmo polinomial para encontrar uma colora¸c˜ao m´ınima de um grafo bipartido.

E poss´ıvel fazer uma segunda prova do teorema de K¨onig usando o resultado proposto´ como exerc´ıcio extra no final do Cap´ıtulo 5:

“Um grafo bipartido tem um emparelhamento que cobre todos os v´ertices de grau m´aximo.”

Essa prova seria mais de interesse te´orico, pois nesse exerc´ıcio extra o grafo G0 cons- tru´ıdo, que cont´em G, pode ser muito grande.

11

[

Dicas sobrena

este exercício aula

EXTRA

)

.

(15)

18

O

(G)

= 4 G

bipartida

Fiteiro ~

O

°

.

Exercício pt

casa :

colorir

as

arestas

sem cor

af

as

idéias

da

prova

do Teo 6.2

e

obter

uma 4-

aresta

-

coloração

.

ao

(16)

18

Algoritmo pl fazer

uma d-

coloração

de um

grafo bipartida

G

ao 1 = o

(G)

Sejam

En, Ez, - - -,

£ empar

.

disjuntos

de G

( alguns catodos

vazios

)

.

*

Enquanto

ENEZU -- -VAL # ACG

)

TE

_

seja

sexy e

AEDILGUEZU

. - -UM

)

- Escolha i tal que Ei não cobre x

- Escolha

j

tal que

Ej

não cobre y

-

Seja

D o caminho mais

longo

que começa em y

e contém arestas de

EIUEJ

. C. Possivel,e I é vazio

)

× y

o_O se não vazio

, começa

¥ : Ei

J

kier C

amarei

)

ze!

- Ei: =

#

ACP)

)

U

# NACPDU HI fi

: -

feio ALPDUIÃ

{

-

ej

: =

LER ACPDU feira )

(

Ej

:-. era a

vdd

±

(

( Permite

as cores

Eieej

no caminho

Ieatibaaaareiàanitaxy )

(17)

5 Grafos arbitr´ arios

Teorema 6.3.(Vizing, 1964) Se G ´e um grafo simples, ent˜ao 0(G)  (G)+1.

Prova. Por indu¸c˜ao em |A(G)|. Se G tem uma aresta o resultado ´e imediato.

Suponha ent˜ao que |A(G)| 2 e considere = (G). Escolha arbitrariamente uma aresta ↵ de G. Considere o grafo G0 = G ↵. Como (G0)  , pela hip´otese de indu¸c˜ao segue que G0 tem uma ( + 1)-aresta-colora¸c˜ao, digamos C. Vamos mostrar que ´e poss´ıvel atribuir uma das cores em C `a aresta ↵.

Suponha que ↵ = u v1. Como gG0(u) < + 1 e gG0(v1) < + 1, existem cores em C, digamos Eu e E1 tais que

Eu n˜ao incide em u e E1 n˜ao incide em v1.

Vamos construir uma seq¨uˆencia de arestas (u v1, u v2, . . .) e uma seq¨uˆencia de cores (E1, E2, . . .) tais que

Ei n˜ao incide em vi e u vi+1 tem a cor Ei.

12

\

ler

o

/ - -

, -

- x

n

°

:

ai

ÃÊ#

vos

ç¥

'

É

ea

v,

%

e,

(18)

Suponha que temos as seq¨uˆencias (u v1, u v2, . . . , u vi) e (E1, E2, . . . , Ei). Se existir aresta uv de cor Ei tal que v /2 {v2, . . . , vi}, chamamos de vi+1 o v´ertice v e tomamos uma cor Ei+1 que n˜ao incide em vi+1. Estendemos desta forma as duas seq¨uˆencias, e repetimos este processo enquanto for poss´ıvel.

Como g(u) ´e finito, tal extens˜ao n˜ao vai ser sempre poss´ıvel. Suponha ent˜ao que, tendo constru´ıdo as seq¨uˆencias

(u v1, u v2, . . . , u vk) e (E1, E2, . . . , Ek),

n˜ao pudemos mais estender a seq¨uˆencia das arestas. Vejamos as raz˜oes que impediram tal extens˜ao.

13

"

÷"Í÷÷

.

.

(19)

(a) N˜ao existe aresta uv com a cor Ek.

Neste caso, podemos recolorir as arestas u vi, 1 < i  k, atribuindo `a aresta u vi a cor Ei. Atribu´ımos `a aresta u v1 a cor E1.

14

Trocade cores

± #eh q

#

eh ver

pow

o.o .

/

o r . ov

.

µ

"

÷t÷÷÷' ÷i÷ü

? }

. i.

µ

. .

%ÊÊÊ= nrrganhaaare

,

(As demais arestas continuam

com as cores que tinham .

)

(20)

(b) Existe aresta u v com a cor Ek, mas v = vj para algum j < k.

Neste caso, para come¸car, recolorimos as arestas uvi, 1 < i < j, dando a cor Ei a cada tal aresta uvi; e atribu´ımos a cor E1 `a aresta uv1. Deixamos a aresta uvj temporariamente sem cor.

Seja H o subgrafo de G formado pelas arestas de cor Eu ou Ek (note que uvj est´a sem cor). Cada um dos v´ertices u, vj e vk tˆem grau no m´aximo 1 em H, e portanto, n˜ao podem pertencer todos a um mesmo componente de H.

Ent˜ao pelo menos um dos dois casos seguinte deve ocorrer.

15

me

iiiiiiii iii

iiiiiii : ÷ :

"

H

=

G CE N qd

-

.

:O

(21)

(b1) Os v´ertices u e vj pertencem a componentes distinos de H.

Neste caso, permutamos as cores Eu e Ek no componente que cont´em vj. Ap´os esta recolora¸c˜ao, sabemos que a cor Eu n˜ao incide no v´ertice vj. Como Eu n˜ao incide em u, ent˜ao podemos colorir a aresta uvj com a cor Ek. As demais arestas permanecem com as cores inalteradas. Obtemos assim uma ( + 1)- aresta-colora¸c˜ao de G.

16

E

=

Eu

U

Ep

é

"

÷ :{ "

-

÷ü÷÷÷

/ e

V.ie#ji

ir

÷ .int:1?.

/

µ

o

; ;

l

ei.

aí !

°

! ÷→ ! pp !

-

_

-

ou !

permutamos ia ?

woiiaijitáaseieaiimnçiir

, °

*

Eu

a

(22)

(b2) Os v´ertices u e vk pertencem a componentes distintos de H.

Neste caso, continuamos a recolora¸c˜ao das arestas uvi, j  i < k, dando a cor Ei a cada tal aresta uvi. Deixamos a aresta uvk temporariamente sem cor. Como a recolora¸c˜ao n˜ao envolve as arestas de cor Eu ou Ek, o subgrafo H n˜ao se altera.

Feito isso, permutamos as cores Eu e Ek no componente que cont´em vk. Ap´os esta recolora¸c˜ao, temos que a cor Eu n˜ao incide em vk. Como Eu n˜ao incide em u, podemos colorir a aresta uvk com a cor Eu, obtendo uma ( + 1)-aresta- colora¸c˜ao de G.

Tendo conclu´ıdo a an´alise dos casos (b1) e (b2), a prova do teorema est´a completa.

17

iii. iiiiiiii iii. iii. iii. iii. iii.

(23)

18

Resumindo

,

simples

üJsaçÊÍççÉm O E IG ) §

a ti,

ü%aébPÊÊo

G simples

/

" G)

=

OCG ) C-

dizemos

que qedasset

\ # G)

= o te

" " de

dação

(24)

OBS: Uma parte desse material baseia-se no texto “Uma introdu¸c˜ao `a Teoria dos Grafos” (organizado para a II Bienal da SBM de 2004 – veja a lista de referˆencias).

19

Resultado

mais

geral

a :* ; :S )H¥¥t④ atirei

:&:{ ÷

a

ÁCIDA daàç

m × = .

III.

,

ai rica

o

:* ! .li#:Y.I

.

(25)

18

exercício \

(não usa

u-amodt.la,

④m⑦

CUBI

resultados

teba Às

sobre

coloração

rótulo .

que

vimos

about.eu#3eIDaEEMazeeE )

a.

Fofa

ao

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a- ia

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boa

AFÍDEOS

a

IG

-

cubo-"

1 !

-

í -

"

¢

- erótico .

Pergunte

: ofu

② €3

pagão procurar neste grafo

?z

⇐ oiçam

take

um-ozzq.sn#zoq

|

Ô←Á⑨ faz

YABIL .

②j⑨

-

VW

(26)

18

(

parcial

,por ora)

Solução

-do

Quebra-cabeça

com VCG

)

=

{

V, A ,

B)

Considere o

grafo

G Neste

grafo

, cada uma das cores (das

arestas )

nmm

indica a

configuração

do

respectivo

cubo .

⑦ TAO

cores =

{ preta

G) ,

vermeqlho

,

azulqts

) ,

verdqe (4) }

&

4

tubo

, aeboz cubos cubo 4

④ ã⑨

3

hj

Uma

aresta xy

de cor Q

Eh=p 2,3,

4)

indica que no cubo K os rótulos x e q ocorrem

em

faces opostas

. Ex: a

aresta

VA de cor

# EI )

indica que

V e A ocorrem em

faces opostas

do

cubo

; VA de cor

¥-3 )

indica

que

V e A ocorrem em

faces opostas

do

aebo-3.sn

. . .

Para

saber se é

possível fazer

um

empilhamento

com

as

propriedades desejadas

,

precisamos procurar

em G

" " . . . . .. .. . . . . .

. .. . . . . .

. .. . . . . .. .. . . . .

.

. .. . . . . .

. .. . . .

? } ?⑧

(27)

18

O -? E o o o ao _? E o o o ao _? E o o * ao _? E o o o.O -? E o ° *

.

.? E o o o ao _? E o o

o.

.? E o o o ao _? E o o * ao _? E o o o ao _?

O

E o o o.O -? E o ° *

.

.? E o o o ao _? E o o o

completar ←

da

(28)

18

t%Fe%Fdarz-satemumempar.pe

\

Prove

. Vamos

provar

que G

satisfaz

a

condição

do Teo . de Tutte ( condição

sufi

. q ter um emp.

perf

.

)

:

ciCG-sslslv-savcs.jo

SE VCG

)

; e sejam G , Cz, .. , CK com

pon

.

ímpares

de G-S .

Os

µ MIM .ms

" c

-

O

qe

pampa

.

impares

ao

(29)

18

- S

seiawumosamtmimpoçw :o) gás Áfono

-

'

Y

"

"

ü÷'÷ ão

ao

.

/

*

úÍÜ÷÷

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:

É

-

À

seja Wi

=

{ vew

:

gwcv )

= i

)

Elias.

Amo lwittwzttwsléimpr

,

e

lwrltlwslépw

,

segure

é

impor @

(30)

18

@

De

fato

, se

÷

.

÷ : ÷

contra a

hipótese

.

OÓÊOI I ÷ ÷

À se w

,

como d

,

entao flw ) 173

. u

C-

Como

as

arestas

de

GCW ) tem

um

extremo

em

W

e

outro

em

S

;

cada

compm

. W contribui

Âm pelo

menos 3

arestas

em

(31)

18

Logo

,

YEAH 3h

onde

E. ! ? # Emmett

.

Como glqr )

=3

Aves

, o na de

arestas

com

um

extremo

em S e

outro

em

5

é no

máx

.

3/51

- ,

msgi ¥Í

De ④

e

concluímos que 3kt sdd

, ie,

±

-

.

-

canino

,

temo que qsatifp

a

hyil

do

Teo

. de

tulle

,

e

qmtomto

Tem um empo

perfeito

. BA

(32)

18

Exercitação

El

.

Prove Ivcaltn que

,senG

par

é ,um

gcv grafo

) > conexo

E

trevas

simples )

,,

-

então

G

témifdo

menos

sççpçn

.PE#9isju-nto?i-Se--E2

.

Prove

que

se G é um

grafo

conexo 3-

regular

,

com uma

ponte

,

então µ

= 4 .

Soluções

SUEI

.

Como gcv )

>

nz

,

pelo

Teorema de Dirac

temos

que

a tem um circuito

hamiltoniano

,

digamos

C .

Seja

G um dos

conjuntos

das

%

arestas

que

ocorrem

alternada

em C . -

esse

conjunto

é um empar.

perfeito

. Considere

no

(33)

18

G)

= G- e, . Então

goç ?

>

nz

- 1 , ou

seja

,

gaçosnz

,

para

todo

VEVCG

'

)

. Pdo Teorema de Dirac , ai tem

um

circuito hamiltoniano

,

digamos

c

'

. Claramente ,

os dois

alternadamente conjuntos

em C ' sãodas empar

nlz arestas

.

perfeitos

de

disjuntos

C'

que

ocorremde

G

' .

Chame

-os de Ez e Ez . Entao ei , Ez e

Ez

são 3

empate

. .

perfeitos disjuntos

em G ,

÷QÊ aicmhaimet

9 .

z.IQ?7oqcircihamiet

arma mm 9' = G- Ei.

Ep Ez E3

Explicação

da

Dica :

3=1+2 ( significa encontrar

1

emp

.

perf

,

| A

- e

depois encontrar

2 outros

emp

.

perf )

(34)

18

Sol

-. EZ .

Sêa dar

uma

fonte

de G , e

sejam

e

{

am G, e Gz os

componentes

de

G-

X .

1

Como G é 3-

regular

, segue que G tem um

NÊS

.

Então

IVCGDI

e

lvcadl

têm a mesma

paridade

.

Suponha que

X =3 . Então G tem 3

empan

.

perfeitos

,

digamos

Er, Ez, €3 .

Casey

.

IVCADI

e

IVCGDI

são ambos

pares

.

G, a

Suponha

que de Er ; e VEV

(G)

.

@ # *④

como veem

G)

está coberto por d, então E, tem

que

par por

ser um emp.

pef

. em

Gi

v . Mas isso é

impossível

,

pois

Çiv tem um n:

ímpar

de

vértices

ao

(35)

18

Casey

.

IVCGDI

e

Ncaa

)

)

são ambos

ímpares

.

Êrro Suponha

que de G.

ímpar ímpr Qsempar

. ez

e Ez têm que ser

empan

.

perfeito

em Gi

(

i-1,2

)

. Mas isto é

impossível

,

pois

Gi tem ordem

ímpar

.

Ao

supor

que

É

=3

chegamos

a um absurdo em

ambos os casos acima .

Logo

, X'

(G)

= 4

( pois

X'

G)

ÇL,

pelo

Teo. de

Vizing)

.

-

Vimos

:

4. Feet

: G 3-

ng

, com

ponte X. G)

= 4 .

Teo. Petersen : q 3-

Mg

. sem

ponte

a tem

emp

.

perf

.

Cetera)

cuidado :

e caso

, G-

emppesf

. é um

zfamtor

pode

ou

nãos 350

ter zemp .

puf

.

(36)

18

# 1-

o

µ

3-

regular

µ Á

sem

ponte

iiii É

-

Grafo de Petersen

fiproramos

que

Y

'(Petersen

)

=

4ft

H

3-

regular µ semper CHI

=3

I.IM#er(l98l ) provou

que é NP.

completo

decidir se

um

grão

?-

regular

tem índice cromático 3 ou 4 .

D.-Levem a Z .

Gatil (

1983

) provaram pi grafos

-

E- regulares (

tth

fixo )

:

é NP- completo decidir se têm

Índice

cromático K ou htt .

360

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