生成周长


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令。我需要生成周长简单图,以使所有循环的集合形成的双边覆盖(即,每个边正好由两个循环共享),并且使得任意两个的交点 -cycles是顶点,边或空。生成的图应任意大。ģ ģ g3GggGgg

生成方法应该对此具有一定的随机性,但不是琐碎的意义。我希望能够获得相当复杂的图形。例如,假设平面中有一个矩形网格。如果我们确定边界矩形的相对两侧,我们将获得一个满足所有上述要求的图。我认为这张图很简单。= 4n×mg=4

有没有这样的方法?

对类似问题的任何引用也将受到赞赏。


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因此,您想让循环成为图在表面上的多面嵌入的面吗?(如果嵌入的每个面都是磁盘,并且任何两个面共享一个共同的顶点,共享一个共同的边或根本不相交,则图形嵌入为“多面体”。)g
Jeffε12年

@Jɛff E是的。如果保证所有的 -cycles是面,并且保证所有的faces是 -cycles,那么这是等效的描述。gg
becko 2012年

@Jɛff E您知道我在哪里可以找到不同的4正则图及其多面体嵌入吗?它们不必是巨大的图,但是除了上面提到的那些图之外,我还希望看到其他满足我要求的属性的图。我也知道,由于这个答案,决定多面体的可嵌入性是NP完全的。尽管如此,我也想知道一种算法,如果有的话,该算法可以找到多面体嵌入。您是否知道任何解释这种算法的资源/论文/ ...?
becko 2012年

4个正则图和多面体嵌入之间有联系吗?有人对此有描述吗?几年前,人们查阅了有关随机生成正则图的论文,其中有很多,因此,如果您可以用正则图来重述此问题,则可能会带来更多的可能性。
vzn 2012年

@vzn假设我像Jeff建议的那样进行了多面嵌入。所有面都是循环。从该嵌入获得的对偶图是正规的。也许可以将其反转:从正则图开始,以某种方式找到其对偶。那就是我的想法。ggg
becko 2012年

Answers:


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我半生半熟的想法有点太有野心了。 我将其包括在下面以供参考,但是我指定的距离条件实际上不足以保证较大的周长。

有任意大的,具有大周长的高度对称的表面贴图,但是已发布的存在证明很大程度上是基于组论而不是拓扑或几何本身。

具体地,对于任何整数d,和- [R ,使得1 /+ 1 / d < 1 / 2,还有,其中每个表面具有规则的表面地图边缘,每个顶点有度d,和每个非收缩表面上的循环至少穿过r个边缘。这里的“定期”是指两个,每一个顶点具有相同的度数,并对于任意一对向边的,有一发出引导边缘到另一个嵌入的构。设定rgdr1/g+1/d<1/2gdrr在此构造中足够大,可以保证图形的周长为。参见,例如:g

一旦有了一个这样的表面贴图,就可以通过构建覆盖空间来生成具有相同周长和度数的较大贴图。


这是一种生成这种图形的方法(半熟)。令为具有以下属性的平面图G

  • 每个有界面都有g个边。Gg

  • 的外表面具有偶数个边;称这些为G边界。(当g为偶数时,此条件自动成立;如果g为奇数,则G必须具有偶数个有界面。)GGggG

  • 可以配对的边界边,以使G中任何边界边到其伙伴的距离至少为g这个条件实际上是不够的。这里所需的确切条件尚不清楚。GGg

具有这些属性的任意大的平面图,可以通过使用边形获取双曲平面g规则平铺的足够大的有限部分来构造

最后,为了获得每个面都有长度g的表面图,根据上述配对确定G中的边界边缘对。G的有界面成为G '一些无边界的闭合表面上的蜂窝嵌入的面。上的配对的保证的距离条件的周长ģ '是  GgGGGGg

通过选择这两个更仔细地和配对,一旦可以任意构造大d - 定期合乎您肚带条件的图表,对于任何整数d,使得1 / d + 1 /< 1 / 2。即使在这些限制内,构造也具有许多自由度。Gddg1/d+1/g<1/2


同样,您从此构造中获得的图形是扩展器。
Jeffε

当我确定一对边界边时,如何确定其他的边对仍然比远离呢?g
becko 2012年

什么是扩展图形?
becko 2012年

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@becko,您应该在询问之前先使用Google :) en.wikipedia.org/wiki/Expander_graph
Kaveh

@Kaveh好。抱歉,我错过了:)
becko 2012年
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