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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21045
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Sobre coloração total dos grafos circulantes |
Título(s) alternativo(s): | About total coloring of circulant graphs |
Autor: | Alves Junior, Mauro Nigro |
Primeiro orientador: | Nobrega, Diana Sasaki |
Primeiro membro da banca: | Pará, Telma Silveira |
Segundo membro da banca: | Faria, Luérbio |
Terceiro membro da banca: | Sucupira, Rubens André |
Resumo: | Um grafo circulante Cn(d1, d2, • • • , dl) com 1 ≤ di ≤ bn 2 c, e di 6= dj , tem um conjunto de vértices V = {v0, v1, • • • , vn−1} e um conjunto de arestas E = Sl i=1 Ei , em que Ei = {e i 0 , ei 1 , • • • , ei n−1} e e i j = vjvj+di , sendo os índices dos vértices considerados em módulo n. Uma aresta de Ei é chamada de aresta de distância di . Uma k−coloração total de um grafo G é uma atribuição de k cores aos vértices e arestas de G tal que elementos adjacentes ou incidentes têm cor diferente. O número cromático total de G é o menor número inteiro k que G tem uma k−coloração total, denotado por χ 00(G). A Conjectura da Coloração Total afirma que o número cromático total ou é ∆(G)+1 ou é ∆(G)+2, onde ∆(G) é o grau máximo de G. Grafos com χ 00(G) = ∆(G) + 1 são chamados de Tipo 1 e grafos com χ 00(G) = ∆(G) + 2 são chamados de Tipo 2. Alguns grafos circulantes clássicos, como os grafos ciclos Cn ' Cn(1), os grafos completos Kn ' Cn(1, 2, ..., bn/2c) e os grafos bipartidos completos Kn,n ' C2n(1, 3, 5, ..., k) em que k é o maior número ímpar tal que k ≤ n, têm seus números cromáticos totais determinados. Além disso, os números cromáticos totais de todos os grafos circulantes cúbicos C2n(d, n) foram determinados por Hackmann e Kemnitz em 2004. Existem vários resultados conhecidos sobre as potências de ciclo, uma família infinita de grafos circulantes Cn(1, 2, ..., k). Em 2003, Campos provou que Cn(1, 2) é Tipo 1, exceto C7(1, 2) que é Tipo 2 e conjecturou que Cn(1, 2, ..., k) com 2 ≤ k ≤ bn/2c é Tipo 2, se e somente se, n é ímpar e k > n/3 − 1. Recentemente esta conjectura foi provada para k = 3 e k = 4. Em 2008, Khennoufa e Togni provaram que todo grafo circulante 4−regular C5p(1, k) é Tipo 1, para qualquer inteiro positivo p e k < 5p/2 com k ≡ 2 mod 5 e k ≡ 3 mod 5; e provaram que C6p(1, k) é Tipo 1, para p ≥ 3 e k < 3p com k ≡ 1 mod 3 ou k ≡ 2 mod 3. Além disso, eles verificaram casos particulares com o auxílio de um computador. Neste mesmo artigo, Khennoufa e Togni conjecturaram que exceto por uma coleção finita de Tipo 2, os grafos circulantes 4−regulares Cn(1, k) são Tipo 1. Neste trabalho, nós estudamos todos os resultados que abrangem o estado da arte sobre coloração total de grafos circulantes. E por fim, contribuímos para esta conjectura, determinando o número cromático total de todos os grafos das três seguintes famílias infinitas de circulantes 4−regulares: Cn(2k, 3), k ≥ 1 e n = (8µ + 6λ)k, para inteiros não negativos µ e λ; C3n(1, 3), para n > 1; e C3λp(1, p), λ ≥ 1 e p ≡ 0 mod 3, sugerindo que a conjectura é verdadeira. |
Abstract: | A circulant graph Cn(d1, d2, • • • , dl) with 1 ≤ di ≤ bn 2 c, where di 6= dj , has vertex set V = {v0, v1, • • • , vn−1} and edge set E = Sl i=1 Ei , where Ei = {e i 0 , ei 1 , • • • , ei n−1} and e i j = vjvj+di , where the indexes of the vertices are considered modulo n. An edge of Ei is called edge of length di . A k-total coloring of a graph G is an assignment of k colors to the vertices and edges (elements) of G so that adjacent or incident elements have different colors. The total chromatic number of G is the smallest integer k for which G has a k-total coloring. The well known Total Coloring Conjecture states that the total chromatic number of a graph is either ∆(G) + 1 or ∆(G) + 2, where ∆(G) is the maximum degree of G. Graphs with χ 00(G) = ∆(G) + 1 are known as Type 1, and graphs with χ 00(G) = ∆(G) + 2 are known as Type 2. Some classical circulant graphs, such as the cycle graphs Cn ' Cn(1), the complete graphs Kn ' Cn(1, 2, ..., bn/2c), and the complete bipartite graphs Kn,n ' C2n(1, 3, 5, ..., k), where k is the biggest odd number such that k ≤ n, have their total chromatic number determined. Furthermore, the total chromatic number of every cubic circulant graph C2n(d, n) was determined by Hackmann and Kemnitz in 2004. There are many results in the well known powers of cycles graphs, an infinite family of circulant graphs Cn(1, 2, ..., k). In 2003, Campos and de Mello proved that Cn(1, 2) is Type 1, except for graph C7(1, 2) which is Type 2, and they conjectured that Cn(1, 2, ..., k), with 2 ≤ k ≤ bn/2c, is Type 2 if and only if n is odd and k < n/3 − 1. Recently, it was proved that this conjecture holds for k = 3 and k = 4. In 2008, Khennoufa and Togni proved that every 4-regular circulant graph C5p(1, k) is Type 1, for any positive integer p and k < 5p/2 with k ≡ 2 mod 5 or k ≡ 3 mod 5; and proved that C6p(1, k) is Type 1, for p ≥ 3 and k < 3p with k ≡ 1 mod 3 or k ≡ 2 mod 3. Furthermore, they vericated some particular cases with the help of the computer. In the same paper, Khennoufa and Togni conjectured that except for a finite number of Type 2, 4-regular circulant graphs are all Type 1. In this work, we studied all the results that envolved the state of art about total coloring of circulant graphs. Futhermore, we contribute to this conjecture by determining the total chromatic number of all graphs of the following three infinite families of 4-regular circulant graphs: Cn(2k, 3), k ≥ 1 and n = (8µ + 6λ)k, for non negative integers µ and λ; C3n(1, 3), for n > 1; and C3λp(1, p), λ ≥ 1 and p ≡ 0 mod 3, suggesting that the conjecture has a positive answer. |
Palavras-chave: | Graph theory Total coloring Circulant graphs Teoria dos grafos Coloração total Grafos circulantes |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::MATEMATICA DA COMPUTACAO |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Matemática e Estatística |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Computacionais |
Citação: | ALVES JUNIOR, Mauro Nigro. Sobre coloração total dos grafos circulantes. 2021. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Computacionais) - Instituto de Matemática e Estatística, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/21045 |
Data de defesa: | 19-Fev-2021 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Ciências Computacionais |
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Dissertação - Mauro Nigro Alves Junior - 2021 - Completa.pdf | Dissertação completa | 18,08 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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