Кіріспе

График, онда байланыстырылған түйіндердің реттелген жұптарының барлығы автоматты түрде өзгереді.

Граф теориясының математикалық саласында, G графигі симметриялық (немесе доғалық транзитивті) деп аталады, егер G графигіндегі кез келген екі іргелес түйін жұбы үшін, автоматты түрде

болатын түрлендіру бар болса, мұнда

және

Басқаша айтқанда, граф симметриялық болады, егер оның автоматтылық тобы іргелес түйіндердің реттелген жұптарына (яғни бағыты бар жиектерге) транзитивті әрекет етсе. Мұндай граф кейде 1-доғалық транзитивті деп те аталады.

Анықтама бойынша (және ескерместен), оқшауланған түйіндері жоқ симметриялық граф сонымен қатар түйіндық транзитивті болуы керек. Мұндай графтар жартылай транзитивті деп аталады. Ең кіші байланысты жартылай транзитивті граф – Холт графигі, 4 дәрежелі және 27 түйіні бар. Қызығы, кейбір авторлар «симметриялық граф» терминін доғалық транзитивті графқа қарағанда, түйіндық және жиектік транзитивті графты білдіру үшін қолданады. Мұндай анықтама жоғарыдағы анықтама бойынша шығарылмаған жартылай транзитивті графтарды қамтиды. Арақашықтық транзитивті граф – бұл граф, онда іргелес түйіндер жұбын (яғни 1 қашықтықтағы түйіндерді) қарастырудың орнына, анықтама бірдей қашықтықтағы екі түйін жұбын қамтиды. Мұндай графтар анықтама бойынша автоматты түрде симметриялық болады.

Фостер санағын 1930 жылдары Рональд М. Фостер Bell Labs қызметкері болған кезде бастады, ал 1988 жылы (Фостер 92 жасқа толғанда) тізімдегі алғашқы он үш элемент 30 түйіні бар кубтық симметриялық графтар болып табылады (олардың оны арақашықтық транзитивті; ерекшеліктері көрсетілген):

Түйіндер Диаметрі Айналым График Ескертулер
4 1 3 Толық граф K4 арақашықтық транзитивті, 2-доғалық транзитивті
6 2 4 Толық екі бөлікті граф K3,3 арақашықтық транзитивті, 3-доғалық транзитивті
8 3 4 Кубтың түйіндері мен жиектері арақашықтық транзитивті, 2-доғалық транзитивті
10 2 5 Петерсен графигі арақашықтық транзитивті, 3-доғалық транзитивті
14 3 6 Геавуд графигі арақашықтық транзитивті, 4-доғалық транзитивті
16 4 6 Мёбиус–Кантор графигі 2-доғалық транзитивті
18 4 6 Паппус графигі арақашықтық транзитивті, 3-доғалық транзитивті
20 5 5 Додекаэдрдың түйіндері мен жиектері арақашықтық транзитивті, 2-доғалық транзитивті
20 5 6 Дезарг графигі арақашықтық транзитивті, 3-доғалық транзитивті
24 4 6 Науру графигі (жалпыланған Петерсен графигі G(12,5)) 2-доғалық транзитивті
26 5 6 F26A графигі 1-доғалық транзитивті
28 4 7 Коксетер графигі арақашықтық транзитивті, 3-доғалық транзитивті
30 4 8 Татт–Коксетер графигі арақашықтық транзитивті, 5-доғалық транзитивті

Басқа белгілі кубтық симметриялық графтар – Дик граф, Фостер граф және Биггс–Смит граф. Жоғарыда тізілген он арақашықтық транзитивті графтар, Фостер графигімен және Биггс–Смит графигімен бірге, тек кубтық арақашықтық транзитивті графтар болып табылады.

Қасиеттері

Симметриялық графтың төбелік байланыстылығы әрқашан d дәрежесіне тең болады. Керісінше, төбелік транзитивті графтар үшін, жалпы алғанда, төбелік байланыстылығы 2(d + 1)/3-тен кем болмайды. 3 немесе одан жоғары дәрежелі t транзитивті графтың кемінде 2(t – 1) ұзындығы бар. Дегенмен, t ≥ 8 үшін 3 немесе одан жоғары дәрежелі шекті t транзитивті графтар жоқ. Дәрежесі нақты 3 болғанда (кубтық симметриялық графтар), t ≥ 6 үшін мұндай графтар жоқ.