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グラフの全域木と平面上の幾何的全域木

研究課題

研究課題/領域番号 19K03597
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関茨城大学

研究代表者

加納 幹雄  茨城大学, 理工学研究科(工学野), 名誉教授 (20099823)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードグラフの全域木 / 虹全域木 / 彩色全域木 / グラフの因子 / 幾何的全域木 / 赤点と青点上の離散幾何 / 辺着色されたグラフ / 平面上の幾何的全域木 / 多色点集合の離散幾何 / 平面上の多色点集 / 平面上の虹多角形 / すべての[1,k]-因子 / 平面上の多色点の離散幾何
研究開始時の研究の概要

辺着されたグラフにおいて、虹全域木と彩色全域木が存在するための十分条件の研究を行う。得られている結果は、辺着された完全グラフや完全2部グラフに関するものに限られており、一般のグラフにおける良い十分条件はなく、これを求める。
木からすべての葉をの除いた部分木を木の茎という。自然界においては、冬になると葉が落ちて茎になる木も多い。茎がある種の条件を満たすような全域木が存在するための十分条件を求める。
平面上に与えられた赤点の集合Rと青点の集合B上の幾何的全域木で葉の集合がBとなるものが存在するため条件を求める。この問題の他にも関連する問題があるので、それらもあわせて研究する。

研究成果の概要

辺着色された2部グラフGの最小色次数が|G|/3以上でかつある補助的な条件を満たせば、Gには虹全域木(or 彩色全域木)が存在することを示した。また、辺着されたグラフHにおいて、もし隣接する2点の色次数の和が|H|以上で、かつ補助的な条件を満たせば、Hには虹全域木が存在することを示した。この他、グラフの因子について5本の論文を発表した。
平面上の幾何的全域木については、平面上に赤点の集合Rと青点の集合Bと関数f: R→ {1,2,3,…}が与えられたとき、R∪B上の無交差な幾何的全域木Tで、すべての葉は青点ですべての内点は赤点で、赤点xではある次数条件を満たすのが存在することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフの全域木はグラフの基本的な概念の1つであり、これまで多くの研究がされてきたが、ここでは辺着されたグラフにおける虹全域木と彩色全域について新しい結果を得た。また、グラフの因子についてもいくつかの新たな結果をえた。これらの成果はグラフ理論の内容を深め、また関連する分野への応用なども期待できる。
平面上の離散幾何で最近注目されている色の付いた点上での幾何がある。ここでは平面上に赤点と青点が与えられたとき、無交差な幾何的全域木で青点が葉となり、赤点は内点(次数2以上の点)となるようのなものについて研究した。また、関連する問題を研究した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (11件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 6件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Graz University of Technology(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Sorbonne Universite(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad Nacional Automa de Mexico(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] California State University Northridge/Tufts University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad de Alcala/Universidad de Zaragoza(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Universidad Nacional Autonoma de Mexico,(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 西安交通大学(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 西安交通大学/山東大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Thompson River University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universidad Alcala/Universidad Zaragoza(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Graz University of Technology(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Discrete geometry on colored point sets in the plane -- A survey2021

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano, Jorge Urrutia
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 37 号: 1 ページ: 153-153

    • DOI

      10.1007/s00373-020-02210-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rainbow polygons for colored point sets in the plane2021

    • 著者名/発表者名
      D.Penaloza, M.Kano, L.Martinez-Sandoval, D.Orden, J.Tejel, C.D.Toth, J.Urrutia, B.Vogtenhuber
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 344 号: 7 ページ: 112406-112406

    • DOI

      10.1016/j.disc.2021.112406

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rainbow and properly colored spanning trees in edge-colored bipartite graphs2021

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano, Masao Tsugaki
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 37 号: 5 ページ: 19131921-19131921

    • DOI

      10.1007/s00373-021-02334-5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Color degree sum conditions for properly colored spanning trees in edge-colored graphs2020

    • 著者名/発表者名
      M.Kano, S. Maezawa, K. Ota, M. Tsugaki and T. Yamashita
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 343 号: 11 ページ: 112042-112042

    • DOI

      10.1016/j.disc.2020.112042

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of all generalized fractional $(g,f)$-factors of graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshimi Egawa, Mikio Kano and Maho Yokota
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 283 ページ: 265-271

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.01.014

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of 1-tough graphs using factors2020

    • 著者名/発表者名
      Hongliang Lu and Mikio Kano
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 343 号: 8 ページ: 111901-111901

    • DOI

      10.1016/j.disc.2020.111901

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Properly Colored Spanning trees in Edge Colored Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Yangyang Cheng, Mikio Kano and Guanghui Wang
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 343 号: 1 ページ: 111629-111629

    • DOI

      10.1016/j.disc.2019.111629

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spanning trees with small diameters2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano and Hajime Matsumura
    • 雑誌名

      AKCE International Journal of Graphs and Combinatorics

      巻: March 号: 1 ページ: 329-334

    • DOI

      10.1016/j.akcej.2019.03.010

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fractional Factors, Component Factors and Isolated Vertex Conditions in Graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano, Hongliang Lu and Qinglin Yu
    • 雑誌名

      The Electronic Journal of Combinatorics

      巻: 26 号: 4

    • DOI

      10.37236/8498

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] $K_{1,3}$-covering red and blue points in the plane2019

    • 著者名/発表者名
      B. M. Abrego, S. Fernandez-Merchant, M. Kano, D. Orden, P. Perez-Lantero, C. Seara, J. Tejel,
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics & Theoretical Computer Science

      巻: 21

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rainbow and properly colored spanning trees in edge-colored bipartite graphs2021

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano
    • 学会等名
      The 23rd Thailand-Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games (TJCDCG3 2020+1)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3-正則グラフの着色次数因子2021

    • 著者名/発表者名
      加納幹雄
    • 学会等名
      第33回位相幾何学的グラフ理論研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] All generalized fractional (g,f)-factors of graphs2020

    • 著者名/発表者名
      加納 幹雄
    • 学会等名
      離散数学とその応用研究集会2020 JCCA2020-DMIA2020-SGT9
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 辺着色された2部グラフの虹全域木と彩色全域木2020

    • 著者名/発表者名
      加納 幹雄
    • 学会等名
      第32 回位相幾何学的グラフ理論研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 着色グラフの全域木2020

    • 著者名/発表者名
      加納 幹雄
    • 学会等名
      2020組合せ論とその周辺研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Rainbow and $k$-chromatic spanning trees in edge-colored graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano
    • 学会等名
      2019 Workshop on the theory of colored graphs
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] グラフ理論における偶奇性に関連する現象2019

    • 著者名/発表者名
      加納 幹雄
    • 学会等名
      RIMS総合研究セミナー「組合せ最適化セミナー」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフの偶奇性に関する新旧の話題2019

    • 著者名/発表者名
      加納 幹雄
    • 学会等名
      JCCA-2019, DMIA2019, スペクトラルグラフ理論および周辺領域
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fractional Factors, Component Factors and Isolated Vertex Conditions in Graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano
    • 学会等名
      The 11th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perfect rainbow polygons for colored point sets in the plane2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Kano
    • 学会等名
      XVIII Spanish Meeting on Computational Geometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perfect rainbow polygons for colored point sets in the plan2019

    • 著者名/発表者名
      D. Flores-Penaloza, M. Kano, L. Martinez-Sandoval, D. Orden, J. Tejel, C.D. Toth, J. Urrutia, B. Vogtenhuber
    • 学会等名
      Japan conference on discrete geometry and computational geometry, graphs and games
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Kano Lab.

    • URL

      http://gorogoro.cis.ibaraki.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] Mikio Kano

    • URL

      https://sites.google.com/view/mikiokano

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://gorogoro.cis.ibaraki.ac.jp

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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