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2017 年度 実施状況報告書

閉曲面上のグラフにおける因子問題の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K05349
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

藤沢 潤  慶應義塾大学, 商学部(日吉), 准教授 (00516099)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード3-連結3-正則グラフ / マッチング / ハミルトンサイクル / クローフリーグラフ
研究実績の概要

以下に本年度の研究成果について列挙する。
1)次数列が3,3,3,1,1,1 であるグラフをnetと呼び、netにおける次数1の頂点を端点と呼ぶ。1993年にBroersmaは「頂点数がnの2-連結クローフリーグラフGにおいて、任意のinduced netのどの端点も次数が(n-2)/3以上であればGはハミルトンサイクル(=成分数1の2-因子)を持つ」と予想したが、その予想が肯定的に解決された。
2)グラフGとマッチングMに対して、Mを含むようなGの完全マッチングが存在する時、Mは拡張的(extendable)であるという。マッチングのextendabilityに関する研究は古くから行われており、多くの研究成果があるが、それらのほとんどは拡張する辺の本数が元となるグラフの不変量によって制限されている。一方、「Gがグラフの族Xに含まれるならば、ある定数dに対して、Gにおける距離がd以上離れたマッチングが拡張的となる」という性質を満たすグラフの族Xを求める研究が近年進展している。これは拡張する辺の本数に上限がないという点で既存のマッチング拡張の研究と一線を画す、新しい切り口での研究となっている。本研究では、閉曲面に埋め込まれた3-連結3-正則2部グラフが、その最大の面の大きさをdとすることで、上記のXに含まれることが示された。fullereneグラフ全体の族は上記のXに含まれないことが示されており、本研究で得られた成果はその対照的な結果となっているため興味深い。またその差異の本質的な起因は明らかではなく、今後の研究の進展につながり得る研究成果である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ハミルトンサイクルの研究はグラフ理論における中心的話題であり、その中で20年来未解決だった予想が肯定的に解決されたという点で、上記1)の結果は重要な意味を持つ。また、上記2)の結果では閉曲面に埋め込み可能な3-連結3-正則2部グラフのマッチング拡張性が明らかになったが、これまでに得られていたfullereneグラフに関する知見やcyclic connectivityの高いグラフにおける知見と対照的な結果であり、興味深いとともに今後の研究の進展につながり得る成果が得られた。

今後の研究の推進方策

本研究は順調に進捗しており、次年度以降も本年度と同様のアプローチで研究を進める予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Edge proximity and matching extension in punctured planar triangulations2017

    • 著者名/発表者名
      R.E.L. Aldred、 J. Fujisawa、A. Saito
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 340 ページ: 2978~2985

    • DOI

      10.1016/j.disc.2017.07.017

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Forbidden pairs with a common graph generating almost the same sets2017

    • 著者名/発表者名
      Chiba Shuya、Fujisawa Jun、Furuya Michitaka、Ikarashi Hironobu
    • 雑誌名

      The Electronic Journal of Combinatorics

      巻: 24 ページ: Paper P2.13

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Induced nets and hamiltonicity of claw-free graphs2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Fujisawa
    • 学会等名
      CXL Workshop
    • 国際学会
  • [学会発表] Distance matching extension in cubic bipartite graphs2018

    • 著者名/発表者名
      藤沢 潤
    • 学会等名
      日本数学会 2018年度年会
  • [学会発表] Edge proximity condition and matching extension in cubic bipartite graphs2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Fujisawa
    • 学会等名
      The 5th Taiwan-Japan Conference on Combinatorics and its Applications
    • 国際学会

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公開日: 2018-12-17  

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