Кіріспе

1-ші жиынның әрбір түйіні 2-ші жиынның барлық түйіндерімен байланысты екіжақты граф. Граф теориясы математикалық саласының ішінде толық екіжақты граф немесе биклик – бұл бірінші жиынның әрбір төбесі екінші жиынның әрбір төбесімен қосылған екіжақты графтың ерекше түрі. Граф теориясының бастауы Леонхард Эйлердің 1736 жылғы Кенигсбергтің жеті көпірі жөніндегі еңбегімен байланыстырылады. Дегенмен, толық екіжақты графтардың суреттері 1669 жылға дейін, Афанасиус Кирхер өңдеген Рамон Луллдың еңбектерінің басылымында пайда болған. Луллдің өзі үш ғасыр бұрын толық графтардың ұқсас суреттерін салған.

Анықтама

Толық екі жақты граф – бұл төбелері екі ішкі жиынға бөлінетін, және ешбір қабырғасы екі ұшы да бір ішкі жиынға тимейтін граф, ал әртүрлі ішкі жиындардың төбелерін байланыстыра алатын барлық мүмкін қабырғалар графтың бөлігі болып табылады. Яғни, бұл екі жақты граф, онда кез келген екі төбе үшін және , - қабырғасы E жиынында болады. Мөлшері мен болатын толық екі жақты граф деп белгіленеді; Граф пайдалы граф деп аталады. Бұл термин стандартты математикалық жұмбақтан келген, онда үш коммуналдық қызметтің әрқайсысы үш ғимаратқа қосылуы керек; оны қиылыстарсыз шешу мүмкін емес, себебі -ның жоспарсыздығынан туындайды. Қатынастың диграфының кіші графтары ретінде табылған максималды бикликтер ұғымдар деп аталады. Егер тор осы кіші графтардың қиылысулары мен біріктірулері арқылы құрылса, онда қатынас индукцияланған ұғымдар торына ие болады. Қатынастарды талдаудың бұл түрі формальды ұғымдық талдау деп аталады.

Қасиеттері

+ Мысал толық екіжақты графтар 3 қабырғаның бояуы4 қабырғаның бояуы5 қабырғаның бояуы2{4}p түріндегі тұрақты күрделі көпбұрыштар 2p төбесі (қызыл және көк) және 2 қабырғасы бар толық екіжақты графтарға ие. Оларды сондай-ақ p қабырғаның бояуы ретінде де салуға болады. Екіжақты граф берілгенде, i параметрі үшін толық екіжақты кіші графты қамтитынын тексеру NP-толық мәселе болып табылады. Жазық граф кіші граф ретінде қамти алмайды; сыртқы жазық граф кіші граф ретінде қамти алмайды (Бұл жазықтық және сыртқы жазықтық үшін жеткілікті шарт емес, бірақ қажетті). Керісінше, әрбір жазық емес граф не толық графты кіші граф ретінде қамтиды; бұл Вагнер теоремасы. Әрбір толық екіжақты граф Мур графигі және (n,4) торша болып табылады. Толық екіжақты графтар және бірдей саны бар төбелері бар барлық үшбұрышсыз графтардың арасында ең көп қабырға санына ие; бұл Мантель теоремасы. Мантельдің нәтижесі k-партиялық графтарға және Туран теоремасындағы субграфтар ретінде үлкен кликалардан қашық болатын графтарға жалпыландырылды, ал осы екі толық екіжақты граф Туран графтарының мысалы болып табылады, бұл осы жалпы мәселенің экстремалды графтары. Толық екіжақты графтың төбелік жабын саны 'min'{m, n} және қабырғалық жабын саны 'max'{m, n} тең. Толық екіжақты графтың 'max'{m, n} өлшемді ең үлкен тәуелсіз жиынтығы бар. Толық екіжақты графтың жанындас матрицасының өзіндік мәндері , және 0; тиісінше 1, 1 және n + m − 2 көбейтуімен. Толық екіжақты графтың Лаплас матрицасы n + m, n, m және 0 өзіндік мәндеріне ие; олардың көбейтуі 1, m − 1, n − 1 және 1 тең. Толық екіжақты графта кеңейтім ағаштары бар. Толық екіжақты графтың ең көп сәйкестік саны 'min'{m,n} тең. Толық екіжақты графтың латын квадратына сәйкес келетін n қабырғаның бояуы бар. Әрбір толық екіжақты граф модульдік граф болып табылады: әрбір үш төбелі жиынтықтағы әрбір төбе жұбы арасындағы ең қысқа жолдарға жататын медианасы бар.