向上

笼子

A类(k个,)-笼子是价的正则图k个和周长以及最少的顶点数。

确定尺寸v的问题(k个,)的(k个,)-凯奇于1959年由科特西摆好姿势,他注意到v(3,5)=10通过彼得森图.早些时候,塔特(1947)已经研究过立方笼。

Sachs(1963)首次证明了v(k个,)是有限的,并且Erdős&Sachs(1963)给出了一个上限。

家庭

(i)(2,)-笼是电路C,以及v(2,) =.

(ii)(k个,3)-cage是完整图Kk个+1,和v(k个,3) =k个+ 1.

(iii)(k个,4)-cage是完全二部图K(K)k个,k个、和v(k个,4) = 2k个.

(iv)如果k个=q个+1表示主功率q个,那么一个(k个,6)-cage是射影平面的关联图PG(2,q个)、和v(k个,6) = 2(q个2+q个+ 1).这些图的特征值为±(q个+1), ±√q个,重数为1,q个(q个+1) 分别是。(3,6)笼也称为海伍德图.

(v)如果k个=q个+1表示主功率q个,那么一个(k个,8)-cage是广义四边形的关联图GQ公司(q个,q个),和v(k个,8) = 2(q个+ 1)(q个2+1)。这些图的特征值为±(q个+1), ±√(2q个), 0重数为1,q个(q个+1)2/2,q个(q个2+1) 分别为。(3,8)-笼也被称为Tutte的8笼,或Tutte Coxeter图。

(vi)如果k个=q个+1表示主功率q个,那么一个(k个,12)-cage是广义六边形的关联图GH公司(q个,q个)、和v(k个,12)等于2(q个+ 1)(q个4+q个2+ 1).(本森)这些图的特征值为±(q个+1), ±√(3q个),±√q个,0,重数为1,q个(q个+1)2(q个2+q个+1)/6,q个(q个+1)2(q个2q个+1) /2和2q个(q个4+q个2+1) 分别为/3。

v的所有已知值表(k个,)(除了上述无限家族之外)。

k个\ 4 5 6 7 8 9 10 11 12
4 6 10 14 24 30 58 70 112 126
4 5 8 19 26 67 80 728
5 6 10 30 42 170 2730
6 7 12 40 62 312 7812
7 8 14 50 90

配价3

唯一的(3,3)-笼是完整的图K4,v(3,3)=4。

唯一的(3,4)-笼是完全二部图K3,3,v(3,4)=6。

独特的(3,5)笼是彼得森图,v(3,5)=10。

独特的(3,6)笼是海伍德图.Fano平面的入射图,v(3,6)=14。

唯一的(3,7)-笼是McGee图,v(3,7=24。

唯一的(3,8)-笼是Tutte-Coxeter图,也称为Tutte的8笼广义四边形GQ(2,2)和v(3,8)=30。

共有18个(3,9)笼,v(3,9)=58。第一个这样的笼子是由Biggs&Hoare(1980)发现的,v(3,9)=58的事实和其他例子由Brinkmann,McKay&Saager(1995)提出。

有3个(3,10)-笼,都是二分的,v(3,10=70。这要归功于O'Keefe&Wong(1980)。这三个(3,10)笼中的两个是具有特征多项式的共谱(x)2-9) (x)2-6) (x)2-2) (x)2-1)4(x)4-6倍2+2)5(x)4-6倍2+3)4(x)4-6倍2+6)5.第三个,历史上第一个,由Balaban(1973)发现,具有特征多项式(x2-9) (x)2-6)2(x)2-5)4(x)2-4) (x)2-2)2(x)2-1)8x个2(x)4-6倍2+3)8.

Brendan McKay和Wendy Myrvold表明v(3,11)=112(见McKay-Myrvold-Nadon(1998)),他们展示了2003年(未发表),(3,11)-笼是唯一的。这个独特的(3,11)-笼子是由于巴拉班(1973)。

配价4

唯一的(4,5)-笼是Robertson图,v(4,6)=19。

唯一的(4,6)-笼是PG(2,3)的点线关联图,v(4,6)=26。

Geoff Exo、Brendan McKay和Wendy Myrvold展示了2007年(未发表),v(4,7)=67。已知(4,7)笼的一个例子。

配价5

一个是v(5,5)=30,正好有四个(5,5)笼。其中一个被称为Robertson-Wegner图。它的组是A5×2,轨道10+20。描述:30个顶点是十二面体的20个顶点10 4-具有所有内部距离3的十二面体的子集;相邻的是明显的:十二面体是一个诱导的价为3的子图,每个4子集与其4个元素相邻和对映4-子集。

配价6

唯一的(6,5)-笼是Petersen图的补充在Hoffman-Singleton图中,v(6.5)=40。

配价7

独特的(7,5)笼是霍夫曼-辛格顿图,v(7.5)=50。

独特的(7,6)-笼子是独特的3折套,周长6PG(3,2)的点和平面的关联图,v(7.6)=90。它的组是3.Alt(7).2。它是椭圆半平面的关联图,由贝克(1978)。O'Keefe&Wong(1981)重新发现了它。

数据

我们给出序列号(和实际图形)、配价、周长、顶点数,自同构群的大小,轨道大小,距离分布围绕每个顶点和光谱。如果图是二分图只给出了光谱的正半部分。

# k个 v(v) |G公司| 轨道 距离分布 光谱
1/1 4 24 特拉 1+3 –1
1/1 4 6 72 特拉 1+3+2 二分,04
1/1 5 10 120 特拉 1+3+6 –2415
1/1 6 14 336 特拉 1+3+6+4 二分,√26
1/1 7 24 32 8+16 1+3+6+12+2 –½(1+√17) –2.342924–2 –12–0.47068340½(–1+√17) 1.8136142
1/1 8 30 1440 特拉 1+3+6+12+8 二分,01029
1/18 9 58 4 4*1+5*2+11*4 1+3+6+12+24+8+4(2x)
1+3+6+12+24+9+3(2x)
1+3+6+12+24+10+2(10x)
1+3+6+12+24+11+1(22倍)
1+3+6+12+24+12(22倍)
–2.75468 –2.58854 ...
2.38349 2.38868 3
2/18 9 58 2 4*1+27*2 1+3+6+12+24+9+3(4x)
1+3+6+12+24+10+2(14倍)
1+3+6+12+24+11+1(28倍)
1+3+6+12+24+12(12倍)
–2.61301 –2.59308 ...
2.43933 2.44196 3
3/18 9 58 24 4+6+2*12+24 1+3+6+12+24+9+3(4x)
1+3+6+12+24+10+2(12倍)
1+3+6+12+24+11+1(24倍)
1+3+6+12+24+12(18x)
–2.55908–2.557332。。。
2.3924222.40836
4/18 9 58 4 3*2+13*4 1+3+6+12+24+9+3(2x)
1+3+6+12+24+10+2(22x)
1+3+6+12+24+11+1(18倍)
1+3+6+12+24+12(16倍)
–2.75987 –2.62976 ...
2.38547 2.45953 3
5/18 9 58 4 5*2+12*4 1+3+6+12+24+10+2(8x)
1+3+6+12+24+11+1(34倍)
1+3+6+12+24+12(16倍)
–2.75991 –2.58967 ...
2.36044 2.45807 3
6/18 9 58 2 2*1+28*2 1+3+6+12+24+10+2(11倍)
1+3+6+12+24+11+1(36倍)
1+3+6+12+24+12(11倍)
–2.73095 –2.62527 ...
2.38714 2.45704 3
7/18 9 58 1 58*1 1+3+6+12+24+9+3(2x)
1+3+6+12+24+10+2(19倍)
1+3+6+12+24+11+1(20倍)
1+3+6+12+24+12(17倍)
–2.66844 –2.62445 ...
2.39504 2.45387 3
8/18 9 58 2 4*1+27*2 1+3+6+12+24+10+2(8x)
1+3+6+12+24+11+1(18x)
1+3+6+12+24+12(32倍)
–2.63455 –2.60469 ...
2.40412 2.4409 3
9/18 9 58 1 58*1 1+3+6+12+24+8+4(1x)
1+3+6+12+24+9+3(4x)
1+3+6+12+24+10+2(26x)
1+3+6+12+24+11+1(22倍)
1+3+6+12+24+12(5倍)
–2.66108 –2.61225 ...
2.44088 2.44829 3
10/18 9 58 2 2*1+28*2 1+3+6+12+24+11+1(14倍)
1+3+6+12+24+12(44倍)
–2.7354 –2.67555 ...
2.36072 2.42256 3
11/18 9 58 1 58*1 1+3+6+12+24+11+1(16倍)
1+3+6+12+24+12(42倍)
–2.74602 –2.64829 ...
2.36304 2.42366 3
12/18 9 58 2 2*1+28*2 1+3+6+12+24+9+3(2x)
1+3+6+12+24+10+2(18倍)
1+3+6+12+24+11+1(20倍)
1+3+6+12+24+12(18倍)
–2.64207 –2.61726 ...
2.3938 2.45694 3
13/18 9 58 1 58*1 1+3+6+12+24+8+4(1x)
1+3+6+12+24+9+3(4x)
1+3+6+12+24+10+2(21倍)
1+3+6+12+24+11+1(26倍)
1+3+6+12+24+12(6倍)
–2.6812–2.61521。。。
2.41845 2.44375 3
14/18 9 58 12 1+3*3+4*6+2*12 1+3+6+12+24+10+2(18倍)
1+3+6+12+24+11+1(12倍)
1+3+6+12+24+12(28倍)
–2.59647–2.587342。。。
2.3700722.423052
15/18 9 58 8 2*1+2*2+5*4+4*8 1+3+6+12+24+8+4(1x)
1+3+6+12+24+9+3(8x)
1+3+6+12+24+10+2(2x)
1+3+6+12+24+11+1(16倍)
1+3+6+12+24+12(31倍)
–2.65867 –2.59599 ...
2.400682二点四一五七三三
16/18 9 58 2 4*1+27*2 1+3+6+12+24+11+1(2x)
1+3+6+12+24+12(56倍)
–2.73515 –2.68142 ...
2.33193 2.39672 3
17/18 9 58 6 2*2+4*3+7*6 1+3+6+12+24+11+1(8x)
1+3+6+12+24+12(50倍)
–2.69512 –2.64036 ...
2.3511 2.36234 3
18/18 9 58 6 1+3*3+8*6 1+3+6+12+24+10+2(3倍)
1+3+6+12+24+11+1(6x)
1+3+6+12+24+12(49倍)
–2.60086 –2.57562。。。
2.37225 2.399392
1/3 10 70 120 5+15+20+30 1+3+6+12+24+20+4 二分,0.59518850.7419644141.126035√2 2.1753352.3344142.376085√6
2/3 10 70 24 1+3+4+6+8+2*12+24 1+3+6+12+24+20+4 二分,0.59518850.7419644141.126035√2 2.1753352.3344142.376085√6
3/3 10 70 80 10+20+40 1+3+6+12+24+20+4 二分,020.741964818√222 √542.334418√62
1/1 11 112 64 2*8+2*16+2*32 1+3+6+12+24+48+12+4+2(16倍)
1+3+6+12+24+48+16+2(32倍)
1+3+6+12+24+48+18(64倍)
–2.85577 –2.593058–√65–2.191174–1.813612–1.718958–√212–0.5767134–0.321637–0.30611280120.47068321.2250381.264384√2122.17741 2.3429222.393098√652.50354
1/1 12 126 12096 63+63 1+3+6+12+24+48+32 二分,028√227√621
1/1 4 5 19 24 3+4+12 1+4+12+2 –½(1+√21) –½(1+√17)2–½(1+√13)2–√32–½(1+√5) ½(–1+√5) 12½(–1+√13)2½(–1+√17)2√32½(–1+√21) 4
1/1 4 6 26 11232 特拉 1+4+12+9 二分,√3124
1/? 4 7 67 4 1+11*2+11*4 1+4+12+36+12+2(10倍)
1+4+12+36+13+1(8倍)
1+4+12+36+14(49倍)
-3.45504 -3.02055 ...
2.63777 2.68738 4
1/1 4 8 80 51840 40+40 1+4+12+36+27 二分,030√6244
1/? 4 12 728 8491392 特拉 1+4+12+36+108+324+243 二分,0182√31681044
1/4 5 5 30 120 10+20 1+5+20+4 –½(1+√21)8–√5–1215½(–1+√21)8√55
2/4 5 5 30 20 2*5+2*10 1+5+20+4 –34–2.706362–2.466732–2.122332–1.777482–1 0.77748421.1223321.4667321.706362285
3/4 5 5 30 30 15+15 1+5+20+4 (–1–√5)2–2.706364–√52–2.122334–1 1.122334(–1+√5)21.70636424√525
4/4 5 5 30 96 6+24 1+5+20+4 –32(–1–√3)4–½(1+√17)–20 (–1+√3)4½(–1+√17)295
1/1 5 6 42 241920 特拉 1+5+20+16 二分,2205
1/1 5 8 170 3916800 特拉 1+5+20+80+64 二分,068√8505
1/? 5 12 2730 503193600 1365+1365 1+5+20+80+320+1280+1024 二分,072826502√33505
1/1 6 5 40 480 特拉 1+6+30+3 –312–25142186
1/1 6 6 62 744000 特拉 1+6+30+25 二分,√5306
1/1 6 8 312 9360000 156+156 1+6+30+150+125 二分,0130√10906
1/? 6 12 7812 5859000000 3906+3906 1+6+30+150+750+3750+3125 二分,02170√51890√159306
1/1 7 5 50 252000 特拉 1+7+42 –3212287
1/1 7 6 90 15120 特拉 1+7+42+38+2 二分,214√7307

光谱

对于这些笼,我们注意到第二大特征值比最大的要小得多,有很大的差距。例如,对于k=3,g=9,第一个图有谱–2.75468 –2.58854 –2.57149 ... 2.34292 2.36066 2.38349 2.38868 3.查看所有18个具有这些参数的图表,第二大特征值最多为2.45953。这可以解释如下。

设g=2t+1为奇数。让A是描述距离i的矩阵。放置J=A0+A类1+ ... + A类t吨+E.公司。那么E是配价E的图的邻接矩阵,其中e是v在摩尔界限上的多余量。这些A可以表示为A中的多项式使用A2=kI+A2AA公司=(k–1)Ai–1个+A类i+1(输入+1)对于i<t。现在E的定义变为E=J–f(A)。如果λ是A与k不同的特征值,则–f(λ)是E的特征值,因此|f(λ)|≤E。如果v的摩尔下限f(k)=v–e大于v/2,则v–e>e和λ有界远离k。

例如,在k=3,g=9的情况下,我们发现f(x)=x4+x–6倍2–4x+4,其中f(3)=46,超额为v–f(k)=58–46=12。现在|f(λ)|≤e意味着-2.913<λ<2.517,表明λ不能非常接近3。

x^4+x^3-6x^2-4x+4的图形

这一论点是由于Biggs(1980),谁用它来给出e的下界。

在周长为偶数的情况下,同样的不等式|f(λ)|≤e也可以给出。设g=2t+2为偶数。放置J=A0+A类1+ ... + A类t吨+(1/k)B+E,用一个如前所述,B由AA公司t吨=(k–1)At–1+B.同样,E=J–f(A)。注意E是非负的:Bxy公司是,对于d(x,y)=t+1,数字从x到y的长度为t+1的路径,因此(1/k)B的条目最多为1。

例如,在k=3,g=10的情况下,我们得到f(x)=(1/3)x5+x个4–2倍–6倍2+(4/3)x+4,其中f(3)=62,多余的是v–f(k)=70–62=8。现在,|f(λ)|≤e意味着–3≤λ<2.4627。在示例中,λ的最大值为√6=2.44949。

(1/3)x^5+x^4-2x^3-6x^2+(4/3)x+4的图形

工具书类

A.T.Balaban,周长9和11的三价图,以及笼子之间的关系,修订版Roum。数学。Pures和Appl。18(1973) 1033-1043.

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[BCN],第6.9节。