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Grafico a ruota

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Come definito in questo lavoro, un grafo ruota W_ndi ordine n, talvolta chiamato semplicemente ruota n (Harary 1994, p. 46; Pemmaraju e Skiena 2003, p. 248; Tutte 2005, p. 78), è un grafo che contiene un ciclo di ordine n-1 e per il quale ogni vertice del grafo nel ciclo è connesso a un altro vertice del grafo detto mozzo. I bordi di una ruota che includono il mozzo sono chiamati raggi (Skiena 1990, p. 146). La ruota W_n può essere definita come l’unione del grafo K_1+C_(n-1), dove K_1 è il grafo singoletto e C_n è il grafo del ciclo, rendendolo un grafo (n,1)-conico.

Si noti che esistono due convenzioni per l’indicizzazione dei grafi a ruota, con alcuni autori (ad esempio, Gallian 2007), adottano la convenzione che W_n denota il grafo a ruota su n+1 nodi.

Il grafo tetraedrico (cioè K_4) è isomorfo a W_4, e W_5 è isomorfo al grafo tripartito completo K_(1,2,2). In generale, il grafo n-ruota è lo scheletro di una piramide (n-1).

W_5 è uno dei due grafi ottenuti rimuovendo due bordi dal grafo pentatopo K_5, l’altro è il grafo casa X.

I grafi ruota sono graziosi (Frucht 1979).

Il grafo a ruota W_nha dimensione 2 per n=7 (e quindi è a distanza unitaria) e dimensione 3 altrimenti (e quindi non a distanza unitaria) (Erdős et al. 1965, Buckley e Harary 1988).

Ogni grafo a ruota è un grafo auto-duale.

I grafi a ruota possono essere costruiti nel linguaggio Wolfram usando WheelGraph. Le proprietà precalcolate di un certo numero di grafi a ruota sono disponibili tramite GraphData.

WheelGraphCycles4WheelGraphCycles5

Il numero di cicli del grafico a ruota W_n è dato da n^2-3n+3, o 7, 13, 21, 31, 43, 57, … (OEIS A002061) per n=4, 5, ….

In un grafo a ruota, il mozzo ha grado n-1, e gli altri nodi hanno grado 3. I grafi a ruota sono 3 connessi. W_4=K_4, dove K_4 è il grafo completo di ordine quattro. Il numero cromatico di W_n è

 chi(W_n)={3 for n odd; 4 for n even.
(1)

Il grafico della ruota W_n ha polinomio cromatico

 pi(x)=x.
(2)