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当众多树木上战:关于几乎无共同结构的树集

组合数学 2026-03-11 v3 离散数学 定量方法

摘要

已知任意两棵具有相同 nn 个叶子的树可由 n2n-2 个叁线性构成的网络显示,而存在两棵树无法用更少的叁线性网络显示。但要显示多个树需要多少叁线性?对于任意 tt 棵具有 nn 个叶子的树,存在一个 trivial 网络,拥有 (t1)n(t - 1)n 个叁线性即可显示它们。若要做得更好,就必须利用树之间共同的结构,将不同树的非平凡子树嵌入网络的同一部分。本文表明,对于 to(lgn)t \in o(\sqrt{\lg n}),存在 tt 棵几乎无共同结构的树集,这些结构无法被利用。更精确地,我们证明对于任意 to(lgn)t\in o(\sqrt{\lg n}),存在 tt 棵树,使得显示它们的任何网络都有 (t1)no(n)(t-1)n - o(n) 个叁线性。对于 to(lgn)t \in o(\lg n),我们得到稍弱的界限。我们还证明对于 t=clgnt = c\lg n(其中任意常数 c>0c > 0),存在 tt 棵树,无法由拥有 o(nlgn)o(n \lg n) 个叁线性的网络显示,与已知显示所有具有 nn 个叶子的树所需的 O(nlgn)O(n \lg n) 个叁线性上限相符。这些结果基于简单计数论证,并推广到无根网络和树。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.21749,
  title  = {When Many Trees Go to War: On Sets of Phylogenetic Trees With Almost No Common Structure},
  author = {Mathias Weller and Norbert Zeh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21749},
  year   = {2026}
}