Кіріспе
Граф теориясының математикалық саласында, граф G-нің комплементі немесе кері графы – H графы, онда H-ның екі әртүрлі төбесі G-де жапспаған жағдайда ғана жапсады. Яғни, графтың комплементін жасау үшін, толық граф құруға қажетті барлық жетіспейтін қабырғалар қосылады және бұрыннан бар қабырғалар алынып тасталады. Комплемент – графтың жиындық комплементі емес; тек қана қабырғалар комплементтеледі.
In the mathematical field of graph theory, the complement or inverse of a graph G is a graph H on the same vertices such that two distinct vertices of H are adjacent if and only if they are not adjacent in G. That is, to generate the complement of a graph, one fills in all the missing edges required to form a complete graph, and removes all the edges that were previously there. The complement is not the set complement of the graph; only the edges are complemented.
Анықтама
1=G = (V, E) қарапайым граф болсын және K V-нің барлық 2 элементті кіші жиынынан тұрсын. Содан кейін 1=H = (V, K \ E) – G-нің толықтыруы, мұндағы K \ E – K-дегі E-нің салыстырмалы толықтыруы. Бағытталған графтар үшін толықтыруды да сол түйіндер жиынындағы бағытталған граф ретінде, жоғарыдағы формуладагы K жиынының орнына V-нің барлық 2 элементті реттелген жұптары жиынын қолдана отырып, осылай анықтауға болады. Егер Q – графтың A іргелес матрицасы болса, ал Q – сол түйіндер санымен толық графтың іргелес матрицасы болса (яғни, диагональдегі нөлдерден басқа барлық элементтері бірлікке тең), онда A-ның толықтыруының іргелес матрицасы Q A болады. Көпқырлы графтар үшін толықтыру анықталмайды. Өзіне циклдерге (бірақ бірнеше іргелестіктерге жоқ) рұқсат ететін графтарда G-нің толықтыруы G-де жоқ әрбір түйінге өзіне цикл қосу арқылы анықталуы мүмкін, ал қалған жағдайларда жоғарыда көрсетілгендей формула қолданылады. Алайда, бұл операция қарапайым графтар үшін қолданылатын операциядан өзгеше, себебі оны өзіне циклдары жоқ графқа қолданса, барлық түйіндерінде өзіне циклдары бар граф пайда болады.
Өзін-өзі толықтыратын графиктер мен графиктер кластары
Өзін-өзі толықтыратын график – өзінің толықтырылысына изоморфты график. Кографтар – жекелеген төбелерден басталып, біріктірілмеген одақ және толықтыру операциялары арқылы құрастырылатын графиктер. Олар өзін-өзі толықтыратын графтар отбасын құрайды: кез келген кографтың толықтырылысы – басқа кограф. Бірден көп төбесі бар кографтар үшін, әр толықтырылатын жұпта дәл бір график байланысты болады, ал кографтардың балама анықтамасы – олардың әрбір байланысты индукцияланған кішіграфигінің толықтырылысы байланыссыз болады. Тағы бір, өзін-өзі толықтыратын анықтама – олар төрт төбеден тұратын жол түріндегі индукцияланған кішіграфигі жоқ графиктер. Өзін-өзі толықтыратын тағы бір графтар класы – бөлінген графтар класы, мұнда төбелерді кликаға және тәуелсіз жиынға бөлуге болады. Осы бөлініс толықтырылған графикте тәуелсіз жиын мен кликаны береді. Шегілік графиктер – тәуелсіз төбе (қосымшалары жоқ) немесе жалпы төбе (бұрын қосылған барлық төбелерге іргелес) қосылып, қайта-қайта құрастырылатын графиктер. Бұл екі операция бір-бірін толықтырады және олар өзін-өзі толықтыратын графтар класын құрайды.
Алгоритмдік аспектілер
Графтардағы алгоритмдерді талдау кезінде граф пен оның толықтырылысы арасындағы айырмашылық маңызды, себебі сирек графтың (төбелер жұптарының санына қарағанда жиектерінің саны аз) толықтырылысы көбінесе сирек болмайды. Сондықтан, берілген графтың жиектері санына пропорционалды уақыт жұмсайтын алгоритм, егер сол алгоритм толықтырылған графтың нақты бейнесімен жұмыс істесе, әлдеқайда көп уақытты қажет етуі мүмкін. Осы себепті зерттеушілер кіріс графтың толықтырылысында стандартты граф есептеулерін жүзеге асыратын алгоритмдерді зерттеді, бұл толықтырылған графты нақты құруды қажет етпейтін жасырын граф бейнесін пайдаланады. Атап айтқанда, толықтырылған графта тереңдікке бірінші іздеуді немесе ендікке бірінші іздеуді, толықтырылған графтың көлемі әлдеқайда үлкен болғанымен, берілген графтың көлеміне пропорционалды сызықтық уақытта симуляциялауға болады.