哈密顿图

定义

通过图中所有顶点一次且仅一次的通路称为哈密顿通路.

通过图中所有顶点一次且仅一次的回路称为哈密顿回路.

具有哈密顿回路的图称为哈密顿图.

具有哈密顿通路而不具有哈密顿回路的图称为半哈密顿图.

性质

设 G=⟨V,E⟩G=\langle V, E\rangle 是哈密顿图,则对于 VV 的任意非空真子集 V1V_1,均有 p(G−V1)≤∣V1∣p(G-V_1) \leq |V_1|.其中 p(x)p(x) 为 xx 的连通分支数.

推论:设 G=⟨V,E⟩G=\langle V, E\rangle 是半哈密顿图,则对于 VV 的任意非空真子集 V1V_1,均有 p(G−V1)≤∣V1∣+1p(G-V_1) \leq |V_1|+1.其中 p(x)p(x) 为 xx 的连通分支数.

完全图 K2k+1(k≥1)K_{2k+1} (k \geq 1) 中含 kk 条边不重的哈密顿回路,且这 kk 条边不重的哈密顿回路含 K2k+1K_{2k+1} 中的所有边.

完全图 K2k(k≥2)K_{2k} (k \geq 2) 中含 k−1k-1 条边不重的哈密顿回路,从 K2kK_{2k} 中删除这 k−1k-1 条边不重的哈密顿回路后所得图含 kk 条互不相邻的边.

充分条件

设 GG 是 n(n≥2)n(n \geq 2) 的无向简单图,若对于 GG 中任意不相邻的顶点 vi,vjv_i, v_j,均有 d(vi)+d(vj)≥n−1d(v_i)+ d(v_j) \geq n - 1,则 GG 中存在哈密顿通路.

推论 1:设 GG 是 n(n≥3)n(n \geq 3) 的无向简单图,若对于 GG 中任意不相邻的顶点 vi,vjv_i, v_j,均有 d(vi)+d(vj)≥nd(v_i)+ d(v_j) \geq n,则 GG 中存在哈密顿回路,从而 GG 为哈密顿图.

推论 2:设 GG 是 n(n≥3)n(n \geq 3) 的无向简单图,若对于 GG 中任意顶点 viv_i,均有 d(vi)≥n2d(v_i) \geq \frac{n}{2},则 GG 中存在哈密顿回路,从而 GG 为哈密顿图.

设 DD 为 n(n≥2)n(n \geq 2) 阶竞赛图,则 DD 具有哈密顿通路.

若 DD 含 n(n≥2)n(n \geq 2) 阶竞赛图作为子图,则 DD 具有哈密顿通路.

强连通的竞赛图为哈密顿图.

若 DD 含 n(n≥2)n(n \geq 2) 阶强连通的竞赛图作为子图,则 DD 具有哈密顿回路.

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