Graph Theory
Chapter 8 Graph Coloring
大葉大學 資訊工程系 黃鈴玲
2010.12
Contents
2
8.1 The Chromatic Number of a Graph
3
Definition 8.1
點著色:相連的點塗上不同的顏色
4
Example 8.2
5
Definition 8.4
存在3-coloring ⇒ χ(G) ≤ 3
有子圖是K3 ⇒ 不存在2-coloring ⇒ χ(G) ≥ 3
⇒ χ(G) = 3
(著色數)
Homework
Ex8.2 Determine the chromatic number of the � Petersen graph.
6
7
Observation 8.7
Theorem 8.9
(by induction on k)
8.2 Multipartite Graphs
8
Example 8.10
9
Homework
10
11
Corollary 8.11
Definition 8.12
8.3 Results for General Graphs
12
Theorem 8.19
13
G
u1
u2
u5
u3
u6
u4
1
2
1
2
3
3
Example
N1={} (編號比自己小的鄰居)
N2={u1}
N3={}
N4={u1}
N5={u2, u3, u4}
N6={u2, u3, u4}
S1=(1) (鄰居未使用的最小顏色)
S2=(1, 2)
Δ=3, 用4色
S3=(1, 2, 1)
S4=(1, 2, 1, 2)
S5=(1, 2, 1, 2, 3)
S6=(1, 2, 1, 2, 3, 3)
14
G
u1
u4
u6
u5
u3
u8
u7
Homework
Ex: For the following graph G, find the colorings given by Delta Plus One Coloring Algorithm. What is the chromatic number χ(G) of G?
u2
節點編號會影響顏色數
15
Example 8.21
Theorem 8.22
Definition 8.24
16
Theorem 25
17
G
u5
u3
u4
u6
u2
u1
2
1
1
1
2
2
依照degree由大到小為節點編號
N1={} (編號比自己小的鄰居)
N2={u1}
N3={u2}
N4={u1, u3}
N5={u1, u3}
N6={u2, u4}
S1=(1) (鄰居未使用的最小顏色)
S2=(1, 2)
S3=(1, 2, 1)
S4=(1, 2, 1, 2)
S5=(1, 2, 1, 2, 2)
S6=(1, 2, 1, 2, 2, 1)
只需2色!!
χ(G) ≤ max(min{1, 4}, min{2, 4},� min{3, 4}, min{4, 4}, � min{5, 3}, min{6, 3})=4
18
G
u5
u3
u4
u6
u2
u1
3
3
1
1
3
2
依照degree由大到小為節點編號
N1={} (編號比自己小的鄰居)
N2={u1}
N3={u1, u2}
N4={u1, u2}
N5={u1, u2}
N6={u3, u4}
S1=(1) (鄰居未使用的最小顏色)
S2=(1, 2)
S3=(1, 2, 3)
S4=(1, 2, 3, 3)
S5=(1, 2, 3, 3, 3)
S6=(1, 2, 3, 3, 3, 1)
只需3色
χ(G) ≤ max(min{1, 5}, min{2, 5},� min{3, 4}, min{4, 4}, � min{5, 3}, min{6, 3})=4
19
G
u1
u5
u4
u8
u7
u6
u3
u2
Homework
Ex: For the following graph G, find the colorings given by Delta Plus One Coloring Algorithm and Greedy Coloring Algorithm. What is the chromatic number χ(G) of G?
20
8.4 Planar Graphs
Theorem 8.29 (Four Color)
For a planar graph G, we have χ(G) ≤ 4.
8.5 Edge Coloring of Graphs
21
Definition 8.35
(幫edge著色,共用端點的edge必須使用不同顏色)
Definition 8.37
22
Observation 8.40
K4
u4
u3
u2
u1
3
1
2
2
3
1
K4
u5
u4
u2
u1
u3
Ex: 請給出一個� 5-edge coloring
23
Theorem 8.41
K3,3
u3
u4
u2
u1
v3
v1
v2
v4
Corollary 8.42
24
Theorem 8.43