グラフ理論において、削除縮約式/再帰とは、以下の再帰形式を持つ任意の式のことである。
ここで、Gはグラフ、fはグラフ上の関数、eはGの任意の辺、G \ eは辺の削除、G / eは縮約を表します。Tutte はこのような関数をW 関数と呼んでいます。[ 1 ]この式は、基本還元定理と呼ばれることもあります。[ 2 ]本稿では、DCと略記します。
R.M. フォスターは既に彩色多項式がそのような関数の 1 つであることを指摘しており、タットはグラフの全域木の数を数える関数f = t ( G ) など、さらに多くの関数を発見し始めた (キルヒホッフの定理も参照)。後にフロー多項式もその 1 つであることがわかった。そして間もなくタットは DC を満たすタット多項式(当初は二クロム酸塩と呼ばれていた)と呼ばれる関数のクラス全体を発見した。[ 1 ]
スパニングツリーの数DCを満たす。[ 3 ]
証拠。は、eを含まない全域木の数を表します。eを含む数。2 番目を見るには、TがGの全域木である場合、 eを縮約すると、別の全域木が生成されます。逆に、全域木Tがある場合すると、辺eを拡張すると2 つの切断された木が得られます。e を追加すると2つの木が接続され、 Gの全域木が得られます。
キルヒホッフの定理によれば、グラフ内の全域木の数はラプラシアン行列の余因子によって数えられます。しかし、ラプラシアン特性多項式はDC を満たしません。頂点重み付きラプラシアンを研究することで、スケーリングされた頂点重み付きラプラシアン特性多項式間の削除縮約関係を見つけることができます。[ 4 ]
彩色多項式Gのk彩色数を数えることはDC を満たさないが、少し修正された式 (等価にすることができる) は次のようになる: [ 1 ]
証明。e = uvの場合、Gのk彩色は、 uとvが異なる色を持つG \ eのk彩色と同じである。 合計G \ e彩色。ここで、 uとvが同じ色になっているものを差し引く必要があります。しかし、そのような彩色は、 k彩色に対応します。 ここで、uとvは結合される。
上記の性質は彩色多項式を示すために使用できますは確かにkに関する多項式です。これは、辺の数に関する帰納法と、辺がない基本ケースでは であることに注目することで証明できます。 可能な彩色( kに関する多項式)