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树的四大主导增长模式:强制、斐波那契枚举、周期性与稳定性

组合数学 2026-01-08 v1 离散数学

摘要

我们研究支配 zeta(G)(定义为图 G 的最小支配集数),分析局部强制和边界效应如何控制树状图中最优支配的灵活性。对于基于路径的摆放构造, 我们识别出尖锐的强制阈值:将单个摆放顶点附着到每个路径顶点可实现完全独立,zeta = 2^gamma;而将两个或更多摆放顶点附着则强制产生唯一的最小支配集。在这些极端之间,稀疏摆放模式产生中间行为:移除端点摆放可得 zeta = 2^(gamma - 2),而交替摆放附着诱导斐波那契增长 zeta 渐近于 phi^gamma,其中 phi 为黄金比例。对于完全二叉树 T_h,我们建立了严格的周期-3 规律 zeta(T_h) 落在 {1, 3} 区间,尽管 |V(T_h)| 指数级增长。我们进一步证明了叶子删除下的尖锐稳定性界限,zeta(T_h - X) <= 2^{m_1(X)} zeta(T_h),其中 m_1(X) 计算恰好失去一个子节点的父节点数量;特别地,删除单个叶子可保持支配数并恰好将支配集数翻倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.03485,
  title  = {Four Dominion Growth Regimes in Trees: Forcing, Fibonacci Enumeration, Periodicity, and Stability},
  author = {Julian Allagan and Erin Gray and Jennifer Sawyer and Gabrielle Morgan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03485},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 1 figure, 2 tables