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源于边理想的色数:具有消失合冲的图类是多项式 $\chi$-有界的

组合数学 2026-05-12 v2 交换代数

摘要

图的色数 χ\chi 以其团数 ω\omega 为下界,但它可以任意大。完美图由所有导出子图满足 χ=ω\chi=\omega 所定义。一个有趣的松弛是 χ\chi-有界图类,其中 χf(ω)\chi\leq f(\omega)。用多项式 ff 来实现这一点并不总是可行的。图 GG 的边理想 IGI_GGG 的每条边 uvuv 对应的单项式 xuxvx_ux_v 生成。双分次 Betti 数 βi,j(I)\beta_{i,j}(I) 是核心的代数几何不变量。我们研究了对某些固定的 i,ji,j 使得合冲消失的图类,即 βi,j(IG)=0\beta_{i,j}(I_G)=0。我们证明 χf(ω)\chi\leq f(\omega),其中 ff 是次数为 2j2i42j-2i-4 的多项式。对于基本特例 βi,2i+2(IG)=0\beta_{i,2i+2}(I_G)=0,这等价于 (i+1)K2(i+1)K_2-free 图是 (ω1+2i2i){\omega-1+2i \choose 2i}-可着色的,改进了 Wagon 的一个经典组合结果。我们还证明了满足 βi,j(IG)=0\beta_{i,j}(I_G)=0 的无三角形图是 (j1)(j-1)-可着色的。在复杂度方面,我们表明对于具有 nn 个顶点的图,这些着色可以在 O(n3)O(n^3) 时间内导出。此外,我们证明对于几乎所有具有抛物线 i,ji,j 的图,χ\chi 都有更好的界限。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.21800,
  title  = {Chromatic numbers from edge ideals: Graph classes with vanishing syzygies are polynomially $\chi$-bounded},
  author = {Alexander Engström},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21800},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages; editorial updates and some further considerations added in a new final section