المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر

تمهيد.
2023-11-17
زاوية قائمة Right Angle
10-11-2015
ما هو طعام الخلائق في المحشر ؟ وكيف يكون توابع الأكل من التخلّي وغيره؟
16-1-2021
Vowels commA
2024-03-01
الأحكام المدعى مخالفة علي بن ابي طالب (عليهما السلام) فيها لمن سواه
4-12-2017
أفلام الرفاق
2-4-2021

Hamilton Decomposition  
  
1362   02:28 صباحاً   date: 1-3-2022
Author : Alspach, B
Book or Source : "The Wonderful Walecki Construction." Bull. Inst. Combin. Appl. 52
Page and Part : ...


Read More
Date: 1-4-2022 2055
Date: 26-4-2022 1309
Date: 27-4-2022 1752

Hamilton Decomposition

HamiltonDecompositionsK5

A Hamilton decomposition (also called a Hamiltonian decomposition; Bosák 1990, p. 123) of a Hamiltonian regular graph is a partition of its edge set into Hamiltonian cycles. The figure above illustrates the six distinct Hamilton decompositions of the pentatope graph K_5.

The definition is sometimes extended to a decomposition into Hamiltonian cycles for a regular graph of even degree or into Hamiltonian cycles and a single perfect matching for a regular graph of odd degree (Alspach 2010), with a decomposition of the latter type being known as a quasi-Hamilton decomposition (Bosák 1990, p. 123).

For a cubic graph, a Hamilton decomposition is equivalent to a single Hamiltonian cycle. For a quartic graph, a Hamilton decomposition is equivalent to a Hamiltonian cycle H_1, the removal of whose edges leaves a connected graph. When this connected graph exists, it gives the second H_2 of the pair of Hamiltonian cycles which together form the Hamilton decomposition (H_1,H_2). Iterating this procedure over all Hamiltonian cycles of a quartic graph generates each Hamilton decomposition twice, corresponding to the two different orderings (H_1,H_2) and (H_2,H_1).

In the 1890s, Walecki showed that complete graphs K_n admit a Hamilton decomposition for odd n, and decompositions into Hamiltonian cycles plus a perfect matching for even n (Lucas 1892, Bryant 2007, Alspach 2008).

In 1954, Ringel showed that the hypercube graph Q_n admits a Hamilton decompositions whenever n is a power of 2 (Alspach 2010). Alspach et al. (1990) showed that every Q_n for n>2 admits a Hamilton decomposition.

Laskar and Auerbach (1976) showed that the complete bipartite graph K_(m,n) has a (true) Hamilton decomposition whenever it is of even degree. In fact, K_(m,n) has a true Hamilton decomposition iff m=n and m is even, and a quasi-Hamilton decomposition iff m=n and m is odd (Bosák 1990, p. 124). More generally, the complete m-partite graph K_(n_1,n_2,...,n_m) with m>=2 has a Hamilton [quasi-Hamilton] decomposition iff n_1=n_2=...=n_m and (m-1)n_1 is even [odd] (Bosák 1990, p. 124).

Alspach et al. (2012) showed that Paley graphs admit Hamilton decompositions.

Kotzig (1964) showed that a cubic graph is Hamiltonian iff its line graph has a Hamilton decomposition (Bryant and Dean 2014).

HamiltonNondecomposable

It is not too difficult to find regular Hamiltonian non-vertex transitive graphs that are not Hamilton decomposable, as illustrated in the examples above.

HamiltonDecompositionCounterexamples

It is more difficult to characterize regular Hamiltonian vertex-transitive graphs that are not Hamilton decomposable. S. Wagon (pers. comm., Feb. 2013; Dupuis and Wagon 2014) had conjectured that all connected vertex-transitive graphs are Hamilton decomposable with the following exceptions: P_2PT(P)L(P)C, and T(C). Here, P denotes the Petersen graph, C the Coxeter graph, T(G) denotes the triangle-replaced of G, and L(G) the line graph of G. Using the theorem of Kotzig (1964), Bryant and Dean (2014) added L(C) to this list. The conjecture can therefore be more simply stated as, "Every Hamiltonian vertex-transitive graph has a Hamilton decomposition except L(P) and L(C)," which was verified up to n=31 nodes. (A slightly more general and precise statement of the conjecture can be made in terms of H-*-connected graphs.)

However, the conjecture was refuted by Bryant and Dean (2014), who showed that there are infinitely many connected vertex-transitive graphs that have no Hamilton decomposition, including infinitely many of vertex degree 6, and including Cayley graphs of arbitrarily large vertex degree. The counterexamples arise from a generalization of the triangle-replaced graph to K_d-replaced d-regular graphs, with the smallest counterexample given by the K_6-replaced graph obtained from the multigraph obtained from the cubical graph Q_3 by doubling its edges. In general, K(mQ_3) and K(mF_(016A)) are counterexamples, where mG denotes the multigraph obtained by taking m copies of the edges of Gm=2 (mod 4)K(G) denotes the K_d-vertex replacement operation on G, and F_(016A) is the Möbius-Kantor graph (Bryant and Dean 2014).


REFERENCES

Alspach, B.; Bermond, J.-C.; and Sotteau, D. "Decomposition Into Cycles. I. Hamilton Decompositions." In Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Cycles and Rays: Basic Structures in Finite and Infinite Graphs held in Montreal, Quebec, May 3-9, 1987  (Ed. G. Hahn, G. Sabidussi, and R. E. Woodrow). Dordrecht, Holland: Kluwer, pp. 9-18, 1990.

Alspach, B. "The Wonderful Walecki Construction." Bull. Inst. Combin. Appl. 52, 7-20, 2008.

Alspach, B. "Three Hamilton Decomposition Problems." University of Western Australia. May 11, 2010.

 http://symomega.files.wordpress.com/2010/05/talk8.pdf.Alspach, B.; Bryant, D.; and Dyer, D. "Paley Graphs Have Hamilton Decompositions." Disc. Math. 312, 113-118, 2012.

Bosák, J. Decompositions of Graphs. New York: Springer, 1990.

Bryant, D. E. "Cycle Decompositions of Complete Graphs." In Surveys in Combinatorics 2007 (Eds. A. J. W. Hilton and J. M. Talbot). Cambridge, England: Cambridge University Press, 2007.

Bryant, D. and Dean, M. "Vertex-Transitive Graphs that have no Hamilton Decomposition." 25 Aug 2014.

 http://arxiv.org/abs/1408.5211.Dupuis, M. and Wagon, S. "Laceable Knights." To appear in Ars Math Contemp.Gould, R. J. "Advances on the Hamiltonian Problem-A Survey." Graphs Combin. 19, 7-52, 2003.

Kotzig, A. "Hamilton Graphs and Hamilton Circuits." In Theory of Graphs and Its Applications (Proc. Sympos. Smolenice). Praha: Nakl. CSAV, pp. 63-82, 1964.

Laskar, R. and Auerbach, B. "On Decomposition of r-Partite Graphs into Edge-Disjoint Hamilton Circuits." Disc. Math. 14, 265-268, 1976.Lucas, É. Récréations Mathématiques, tome II. Paris, 1892.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.