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組合せとグラフの理論(塩田)第11回 (5) 彩色数の上限についての定理

彩色数の上限についての定理

Th.12 G の頂点の次数の最大値を ρ とすると χ(G)ρ+1.
証明 頂点数についての帰納法で示します。
 頂点 v を 1 つ取り G=Gv とおくと、G の頂点の次数も ρ 以下ですから 帰納法の仮定により χ(G)ρ+1. です。 そこで、Gρ+1 色以下で点彩色しておくと、 v の隣接点は ρ 個以下なので ρ+1 色のうち v に塗れる色がまだ残っています。(証明終)

 例えば次のグラフでは ρ=4 です:
G G=Gv
5 色で点彩色しておく
v には 5 が塗れる

 G が完全グラフでないときはこの上限はあと 1 つ下げることができます。
Th.13(Brooks) ρTh.12 のとおりとし、さらに
  • ρ3
  • G 完全グラフ
であれば χ(G)ρ.
 証明はテキストの §18 にありますが、とても長いので省略します。