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多枢纽轮图中与圈相关图的精确彩虹数

组合数学 2025-12-30 v1 离散数学

摘要

彩虹数 rb(G,H){\rm rb}(G, H) 是颜色数 kk 的最小值,使得任何使用至少 kk 种颜色的 GG 的边染色都能保证存在一个同构于 HH 的彩虹子图。彩虹数在无线通信网络、密码学、生物信息学和社会网络分析等多个领域有诸多应用。本文确定了精确的彩虹数 rb(G,H)\mathrm{rb}(G, H),其中 GG 是多枢纽轮图 Wd(s)W_d(s),定义为 ss 个孤立顶点与长度为 dd 的圈 CdC_d 的联图(即 Wd(s)=Ks+CdW_d(s) = \overline{K_s} + C_d),而 H=θt,H = \theta_{t,\ell} 表示长度为 tt 的圈 CtC_t,其中从同一顶点发出 0t30 \leq \ell \leq t-3 条弦,通过建立 \n\nrb(Wd(s),θt,)={2t5t2d+1,if =t3, s=1 and t4,3t10t3d+1,if =t3, s=2 and t6,(s+1)t(3s+4)t3d+1,if =t3, s3 and t7,2t7t3d+1,if s=1 and tmax{5,+4},\n \n{\rm rb}(W_{d}(s), \theta_{t,\ell}) = \begin{cases} \left\lfloor \dfrac{2t - 5}{t - 2}d \right\rfloor + 1, & \text{if } \ell=t-3,~s = 1 \text{ and } t\ge 4, \\[10pt] \left\lfloor \dfrac{3t-10}{t - 3}d \right\rfloor + 1, & \text{if } \ell=t-3,~s = 2\text{ and } t\ge 6,\\[10pt] \left\lfloor \dfrac{(s + 1)t - (3s + 4)}{t - 3}d \right\rfloor + 1, & \text{if } \ell=t-3,~s \geq 3\text{ and } t\ge 7,\\[10pt] \left\lfloor \dfrac{2t - 7}{t - 3}d \right\rfloor + 1, & \text{if } s = 1 \text{ and } t\ge \max\{5,\ell+4\}, \end{cases} \n \n当 d3t5d\geq 3t-5 时成立,此处对参数 tt 提出的所有界均是紧的。这解决了 Jakhar、Budden 和 Moun (2025) 提出的问题,即研究轮图中大圈和带弦大圈的彩虹数(具体对应于我们框架中 s=1s=1{0,1}\ell\in \{0,1\} 的情形)。此外,它完全确定了大轮图中任意长度圈的彩虹数,从而推广了 Lan、Shi 和 Song (2019) 的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.22813,
  title  = {Exact rainbow numbers of cycle-related graphs in multi-hubbed wheels},
  author = {Mengyao Dai and Xin Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.22813},
  year   = {2025}
}