Кіріспе

Граф теориясының математикалық пәнінде Уильям Томас Тютте атымен аталатын Тютте теоремасы – толық жұптасуы бар шекті бағытталмаған графтарды сипаттайды. Бұл Холлдың үйлену теоремасының екібөлімді графтардан кез келген графтарға жасалған жалпылауы. Бұл Tutte–Berge формуласының ерекше жағдайы болып табылады.

Интуиция

Мақсаты – толық жұптамасы жоқ барлық графтарды сипаттау. Толық жұптамасы жоқ графтың ең айқын жағдайынан бастайық: төбелерінің саны тақ болатын граф. Мұндай графта кез келген жұптама кем дегенде бір жұптаспаған төбе қалдырады, сондықтан ол толық бола алмайды. Сәл жалпырақ жағдай – бір немесе бірнеше компоненттерінде төбелердің саны тақ болатын (жалпы төбелер саны жұп болса да) үзілген граф. Мұндай компоненттерді тақ компоненттер деп атаймыз. Кез келген жұптамада әрбір төбе тек бір компоненттегі төбелермен ғана жұптаса алады. Сондықтан кез келген жұптама әрбір тақ компонентте кем дегенде бір жұптаспаған төбе қалдырады, сондықтан ол толық бола алмайды. Келесіде, G графында u төбесі бар екенін қарастырайық, егер G графынан u төбесі мен оған іргелес жиектерін алып тастасақ, қалған графтың (G − u деп белгіленеді) екі немесе одан көп тақ компоненттері болады. Жоғарыда айтылғандай, кез келген жұптама әрбір тақ компонентте кем дегенде бір төбе сол компоненттегі басқа төбелермен жұптаспаған болады. Мұндай төбе тек u-мен ғана жұптаса алады. Бірақ екі немесе одан да көп жұптаспаған төбелер бар, ал олардың тек біреуі ғана u-мен жұптаса алады, сондықтан кем дегенде бір төбе жұптаспай қалады, демек жұптама толық емес. Соңында, G графында U төбелерінің жиыны бар екенін қарастырайық, егер G-ден U жиынындағы төбелерді және оларға іргелес барлық жиектерді алып тастасақ, қалған графтың (G − U деп белгіленеді) <nowiki> санынан артық тақ компоненттері болады. Жоғарыда түсіндірілгендей, кез келген жұптама әрбір тақ компонентте кем дегенде бір жұптаспаған төбе қалдырады, оларды тек U жиынындағы төбелермен жұптауға болады, бірақ U жиынында осы жұптаспаған төбелердің барлығын жұптауға жеткілікті төбелер жоқ, сондықтан жұптама толық емес. Біз қажетті шартқа келдік: егер G-де толық жұптама болса, онда G-дегі әрбір U төбелер жиыны үшін G − U графының ең көп дегенде <nowiki> тақ компоненттері болады. Тютте теоремасы бұл шарт толық жұптаманың болуы үшін қажетті де, жеткілікті де дейді.

Тютте теоремасы

Граф, , толық сәйкестікке ие, егер және тек қана V жиынының кез келген U ішкі жиыны үшін G − U подграфында жұп емес компоненттердің саны шектеулі болса (жұп сандары жоқ байланысқан компоненттер).

Тютте-Берге формуласына баламалық

Тютте-Берге формуласы графтың максималды сәйкестігінің мөлшері тең дейді. Балама түрінде, максималды сәйкестіктегі сәйкессіз төбелердің саны тең. Бұл формула Тютте теоремасымен және егер және тек қана жаңа төбелерді қосып, әрқайсысын графтың барлық бастапқы төбелеріне жалғасақ, алынған графтың өлшемі сәйкестікке ие екенін байқаумен бірге шығады. Кез келген төбелер жиыны , графты бөліп, одан көп компоненттерге ажыратса, барлық жаңа төбелерді қамтуы керек, (*) тек қана егер орындалса, орындалады.

Шексіз графиктерде

Жергілікті шекті (әрбір түбегі шекті дәрежеге ие) байланысты шексіз графтар үшін Тютте шартының жалпылануы қолданылады: мұндай графтарда толық жұптастыру бар, егер және тек қана егер, оны алып тастағанда, қосалқы жиын мөлшерінен көптеген шекті тақ компоненттер пайда болмаса.