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 المرجع الالكتروني للمعلوماتية
القيمة الغذائية للثوم Garlic
2024-11-20
العيوب الفسيولوجية التي تصيب الثوم
2024-11-20
التربة المناسبة لزراعة الثوم
2024-11-20
البنجر (الشوندر) Garden Beet (من الزراعة الى الحصاد)
2024-11-20
الصحافة العسكرية ووظائفها
2024-11-19
الصحافة العسكرية
2024-11-19


Fractional Chromatic Number  
  
1238   04:01 مساءً   date: 27-3-2022
Author : Bollobás, B. and Thomassen, A.
Book or Source : "Set Colorourings of Graphs." Disc. Math. 25
Page and Part : ...


Read More
Date: 15-3-2022 1505
Date: 26-3-2022 1498
Date: 13-5-2022 937

Fractional Chromatic Number

 

Let f be a fractional coloring of a graph G. Then the sum of values of f is called its weight, and the minimum possible weight of a fractional coloring is called the fractional chromatic number chi^*(G), sometimes also denoted chi_f(G) (Pirnazar and Ullman 2002, Scheinerman and Ullman 2011) or chi_F(G) (Larson et al. 1995), and sometimes also known as the set-chromatic number (Bollobás and Thomassen 1979), ultimate chromatic number (Hell and Roberts 1982), or multicoloring number (Hilton et al. 1973). Every simple graph has a fractional chromatic number which is a rational number or integer.

The fractional chromatic number of a graph can be obtained using linear programming, although the computation is NP-hard.

The fractional chromatic number of any tree and any bipartite graph is 2 (Pirnazar and Ullman 2002).

The fractional chromatic number satisfies

 omega(G)<=omega^*(G)=chi^*(G)<=chi(G),

(1)

where omega(G) is the clique number, omega^*(G) is the fractional clique number, and chi(G) is the chromatic number (Godsil and Royle 2001, pp. 141 and 145), where the result omega^*(G)=chi^*(G) follows from the strong duality theorem for linear programming (Larson et al. 1995; Godsil and Royle 2001, p. 141).

The fractional chromatic number of a graph may be an integer that is less than the chromatic number. For example, for the Chvátal graph, chi^*=3 but chi=4. Integer differences greater than one are also possible, for example, at least four of the non-Cayley vertex-transitive graphs on 28 vertices have chi-chi^*=2, and many Kneser graphs have larger integer differences.

For any graph G,

 chi^*(G)>=(|G|)/(alpha(G)),

(2)

where |G| is the vertex count and alpha(G) is the independence number of G. Equality always holds for a vertex-transitive G, in which case

 chi^*(G)=(|G|)/(alpha(G)),

(3)

(Scheinerman and Ullman 2011, p. 30). However, equality may also hold for graphs that are not vertex-transitive, including for the path graph P_3, claw graph K_(1,3), diamond graph, etc.

Closed forms for the fractional chromatic number of special classes of graphs are given in the following table, where the Mycielski graph M_n is discussed by Larsen et al. (1995), the cycle graphs C_(2n+1) by Scheinerman and Ullman (2011, p. 31), and the Kneser graph K(n,k) by Scheinerman and Ullman (2011, p. 32).

graph fractional chromatic number
cycle graph C_(2n+1) 2+(1/n)
Kneser graph K(n,k) for k<n-1 n/k
Mycielski graph M_n a_2=2 and a_n=a_(n-1)+a_(n-1)^(-1)

Other special cases are given in the following table.

antiprism graph   3, 4, 10/3, 3, 7/2, 16/5, 3, 10/3, 22/7, ...
barbell graph A000027 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, ...
cocktail party graph K_(n×2) A000027 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, ...
complete graph K_n A000027 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, ...
cycle graph C_n A141310/A057979 3, 2, 5/2, 2, 7/3, 2, 9/4, 2, 11/5, 2, 13/6, ...
empty graph K^__n A000012 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, ...
helm graph   4, 3, 7/2, 3, 10/3, 3, 13/4, 3, ...
Mycielski graph M_n A073833/A073834 2, 5/2, 29/10, 941/290, 969581/272890, ...
pan graph A141310/A057979 3, 2, 5/2, 2, 7/3, 2, 9/4, 2, 11/5, 2, 13/6, ...
prism graph Y_n A141310/A057979 3, 2, 5/2, 2, 7/3, 2, 9/4, 2, 11/5, 2, 13/6, ...
sun graph A000027 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ...
sunlet graph C_n circledot K_1 A141310/A057979 3, 2, 5/2, 2, 7/3, 2, 9/4, 2, 11/5, 2, 13/6, ...
web graph   5/2, 2, 9/4, 2, 13/6, 2, 17/8, 2, 21/10, 2, 25/12, ...
wheel graph W_n   4, 3, 7/2, 3, 10/3, 3, 13/4, 3, 16/5, 3, 19/6, 3, ...

REFERENCES

Bollobás, B. and Thomassen, A. "Set Colorourings of Graphs." Disc. Math. 25, 27-31, 1979.

Godsil, C. and Royle, G. "Fractional Chromatic Number." §7.3 in Algebraic Graph Theory. New York: Springer-Verlag, pp. 137-138, 2001.

Hell, P. and Roberts, F. "Analogues of the Shannon Capacity of a Graph." Ann. Disc. Math. 12, 155-162, 1982.

Hilton, A. J. W.; Rado. R.; and Scott, S. H. "A (<5)-Colour Theorem for Planar Graphs." Bull. London Math. Soc. 5, 302-306, 1973.

Larsen, M.; Propp, J.; and Ullman, D. "The Fractional Chromatic Number of Mycielski's Graphs." J. Graph Th. 19, 411-416, 1995.

Lovász, L. "Semidefinite Programs and Combinatorial Optimization." In Recent Advances in Algorithms and Combinatorics (Ed. B. A. Reed and C. L. Sales). New York: Springer, pp .137-194, 2003,

Pirnazar, A. and Ullman, D. H. "Girth and Fractional Chromatic Number of Planar Graphs." J. Graph Th. 39, 201-217, 2002.

Scheinerman, E. R. and Ullman, D. H. Fractional Graph Theory A Rational Approach to the Theory of Graphs. New York: Dover, 2011.

Sloane, N. J. A. Sequences A000012/M0003, A000027/M0472, A057979, A073833, A073834, and A141310 in "The On-Line Encyclopedia of Integer Sequences."




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.