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正则拟阵、带状多面体与艾哈特理论的几何双射

组合数学 2019-12-11 v3

摘要

MM 为正则拟阵。MM 的雅可比群 Jac(M){\rm Jac}(M) 是一个有限阿贝尔群,其基数等于 MM 的基的个数。该群推广了图 GG 的雅可比群(也称为临界群或沙堆群)Jac(G){\rm Jac}(G) 的定义(此时相应正则拟阵的基为 GG 的生成树)。文献中存在许多图 GG 的雅可比群 Jac(G){\rm Jac}(G) 与生成树之间的显式组合双射。然而,大多数已知双射以某种本质方式使用了 GG 的顶点,并且本质上是“非拟阵的”。本文中,我们构造了正则拟阵 MM 的雅可比群与 MM 的基之间的一族显式且易于描述的双射,其中许多实例即使在图的情形下也是新的。我们首先以纯组合的方式就定向给出双射族;更具体地,我们证明 MM 的雅可比群在 MM 的回路-余回路反转类集合 G(M){\mathcal G}(M) 上容许一个典范单传递作用,然后定义 G(M){\mathcal G}(M)MM 的基之间的一族组合双射 βσ,σ\beta_{\sigma,\sigma^*}。(此处 σ\sigma(相应地 σ\sigma^*)是 MM 的回路(相应地余回路)集合的无环签名。)随后,我们给出每个此类映射 β=βσ,σ\beta=\beta_{\sigma,\sigma^*} 的几何解释,其基于带状多面体细分,并用于验证 β\beta 确为双射。最后,我们给出带状多面体 ZZ 中格点的组合解释;通过取膨胀,我们得到了联系 ZZ 的艾哈特多项式与 MM 的塔特多项式的斯坦利公式的新推导。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.01051,
  title  = {Geometric Bijections for Regular Matroids, Zonotopes, and Ehrhart Theory},
  author = {Spencer Backman and Matthew Baker and Chi Ho Yuen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01051},
  year   = {2019}
}

备注

v2: 39 pages, 5 figures, include a partial extension to realizable oriented matroids (cf. Section 1.5); v3: improved exposition