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图形自同构


a的自同构图表是一个图同构自身,即给定图形顶点的映射G公司返回到的顶点G公司结果图与同构G公司。自同构集定义了置换称为图表自同构群.对于每个 伽马射线,存在一个图表谁的自同构群同构于伽马射线(Frucht 1939;Skiena 1990,第185页)。自同构图的组表征了它的对称性,因此在确定对称性方面非常有用它的某些特性。

图的图自同构群G公司可以在中计算沃尔夫拉姆语言使用图自同构组[],然后可以使用组元素.存在许多用于计算图自同构的软件实现,包括鹦鹉螺Brendan McKay和SAUCY2公司,后者的执行速度比其他实现快几个数量级基于经验测试(Darga等。2008).

许多命名图的预计算自同构可以使用图形数据[图表,“自同构”],以及使用的自同构数图形数据[图表,“自同构计数”].

图形自同构网格图

例如栅格图 G_(2,3)有四个自同构:(1,2,3,4,5,6),(2,1,4,3、6、5)、(5、6、3、4、1、2)和(6、5、4、3、2、1)。这些与图表相对应本身,图形从左向右翻转,图形上下翻转,图形分别从左到右和从上到下翻转,如上图所示。一般来说,从对称性可以清楚地看出,

 |Aut(G_(m,n))|={1表示m=n=1;2表示m=1或n=1,4表示m!=n和m,n>1;8表示m=n>1。
(1)
图形自同构星形

类似地星形图 S_4号机组有六个自同构:(1,2,3,4),(1,3,2,4),如上文所示。一般来说,从对称性可以清楚地看出,|Aut(S_n)|=(n-1)!对于n> =3.

下表总结了|Aut(G_n)|对于各种类型的图。

图表组织环境信息系统序列
反棱镜图,n> =3A124354号48, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, ...
完全图 K_n(未知)A000000元1, 2, 6, 24, 120, 720, ...
循环图 C_n(_n),n> =3A000000元6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, ...
超立方体图 问题(_n)A000165号2, 8, 48, 384, 3840, 46080, 645120, 10321920, ...
莫比乌斯梯子,n> =3A000000元72, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, ...
棱镜图,n> =3A124351号12, 48, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, ...
车轮图表 W_n(n),n> =4A000000元24, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, ...

的自同构群图补码与原始图形的相同。A类图表拥有只有一个自同构称为单位图(Holton和Sheehan,1993年,第24页),或者有时是非对称图。三角形上自同构图的排序长度n=1, 2, ... 节点由以下公式给出

 12 22 2 6 62 2 2 4 4 6 6 8 8 24 242 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 6 6 8 8 8 8 10......12 12 12 12 12 12 24 24 120 120
(2)

(组织环境信息系统A075094号).

上简单图的自同构群的不同阶数n=1, 2, ... 是1、1、2、5、8、14、19、,30, 45, ... (组织环境信息系统A095348号).

下表列出了n个-给定自同构群阶的节点简单图。

|Aut(G)(澳大利亚)|组织环境信息系统计数具有1,2,…的图。。。节点
1A003400型0,0, 0, 0, 0, 8, 152, 3696, 135004, ...
2A075095号0,2, 2, 3, 11, 46, 354, 4431, 89004, ...
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, ...
4A075096号0, 0, 0, 2, 6, 36, 248, 2264, 31754, ...
6A075097号0,0, 2, 2, 2, 8, 38, 252, 3262, ...
8A075098型0,0, 0, 2, 4, 14, 74, 623, 7003, ...
100, 0, 0, 0, 1, 2, 2, 4, 16, ...
12A095853号0, 0, 0, 0, 6, 18, 70, 446, 3924, ...
140, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 4, 4, ...
16A095854号0, 0, 0, 0, 0, 6, 20, 164, 1280, ...
180, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, ...
200, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 12,42, ...
24A095855号0, 0, 0, 2, 2, 2, 24, 170, 1570, ...
320, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 24, 176, ...
36A095856号0, 0, 0, 0, 0, 2, 6, 22, 164, ...
48A095857号0,0, 0, 0, 0, 8, 28, 96, 660, ...
72A095858号0,0, 0, 0, 0, 2, 4, 28, 179, ...
1200, 0, 0, 0, 2, 2, 2, 6, 26, ...
1440, 0, 0, 0, 0, 0, 6, 24,78。。。
2400,0, 0, 0, 0, 0, 6, 16, 70, ...
7200, 0, 0, 0, 0, 2, 2, 8, 22, ...
图自同构循环群

最小的非平凡图,其自同构群是循环的,有九个节点。Harary(1994年,第170页;左上图)实现为图形数据[“最小循环组图形”].然而,在九个节点上,至少有一个图的自同构群与循环群同构C_3号,即从(9,3)配置获得的图形(第二个上图)。其自同构群同构于循环群C_3号包括三个Paulus图(每个位于26个顶点上),第12天富勒烯40个顶点上的图形,以及塔特的图表(在46个顶点上)。这些图和其他图的自同构群为与循环群同构的图在上面的其余图中进行了说明。

具有自同构序群的极小图的顶点数n个是0、2、9、4、15、3、14、4、15,5。。。(组织环境信息系统A080803号).下表总结了达到这些界限的图形,其中E_n(_n)C_n(_n)表示空图形循环图n个节点。G_1接头G_2表示图形并集,G^’表示图形补码属于G公司此外,让自动(_n)是带顶点的图{ai,bi,ci:0<=i<n}和边缘{(ai,a(i+1),其中所有索引均为模读n个(即。,自动(_n)n个-贡(a_0,…,a_(n-1))每边画一个矩形,再加上每个矩形中有一个对角线)。(A_n)/米是从中获得的图形自动(_n)通过识别BI公司bj公司哪里我是一致的j个(n/m),同样适用于计算机接口。也让B_n(B_n)是带顶点的图{ai,bi:0<=i<n}和边缘{(a_i,a(i+1)),(a_i,b(i-1)),其中所有指数取模n个(Voss 2003)。

|Aut(G)(澳大利亚)|图表G公司|G公司|
1E_0(_ 0)0
2E_2(E_2)2
A_3类9
4K_2接头E_24
5答_515
6C_3号
7B_714
8C_4号机组4
9(A_9)/315
10C_55
11B_(11)22
12C_3接头E_25
13B_(13)26
14C_77
15(A_(15))/521
16C_4接头E_26
17B_(17)34
18C_99
19B_(19)38
20C_5接头E_27
21B_7接头A_323
22C_(11)11
23B_(23)46
24E_4(E_4)4
25A_5活接头A_5^'30
26C_(13)13
27(A_9)/3活接头A_324
28C_7接头E_29
29B(29)58
30A_3接头C_514
31B_(31)62

下表给出了一些常见图的图自同构组。


另请参阅

自同构群,边自同构,边自同构群,边传递图,弗鲁希特图表,图同构,同构的,顶点传递图

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Darga,P.T。;Sakallah,K.A。;和Markov,I.L。“使用稀疏对称更快地发现对称。”诉讼第45届设计自动化大会,加利福尼亚州阿纳海姆,2008年6月. 2008.http://vlscad.eecs.umich.edu/BK/SAUCY/SAUCY-dac08.pdf.道格拉斯,B.L.公司。和Wang,J.B。“图同构的经典方法使用Quantum Walks的问题。"《物理学杂志》。A: 数学。西奥。 41, 075303-1-15,2008A.J.Duijvestijn。西。“算法计算图的自同构群的阶。“第221号备忘录。恩斯赫德,荷兰:特温特大学技术学院,1978年。R.Frucht“赫斯特龙von Graphen mit vorgegebener吸烟者Gruppe。"作曲。数学。 6,239-250, 1939.哈拉里,F。图表理论。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,1994年。D.A.霍尔顿。和J.Sheehan。这个彼得森图表。英国剑桥:剑桥大学出版社,1993年。劳里,J.和Scapellato,R。话题在图的自同构和重构中。英国剑桥:剑桥大学出版社,2003年。利普顿,R.J。;南卡罗来纳州北部。;和Sandberg,J.S.公司。“绘制图形的方法”。In程序。第一届年度研讨会关于计算几何(编辑J.O'Rourke)。纽约:ACM出版社,第153-160页,1985McKay,B.“恶心的页面”http://cs.anu.edu.au/~bdm/nauty/.斯基纳,S.“自同构群”。第5.2.2节实施离散数学:组合数学和图论与数学。阅读,马萨诸塞州:Addison-Wesley,第184-187页,1990年。新泽西州斯隆。答:。序列A000165号/M1878,A003400型/M4575,A075095号,A075096号,A075097号,A075098型,A080803号,A095348号,124351英镑、和A124354号在“整数序列在线百科全书”中大学密歇根州电气工程和计算机科学系。“俏皮:快速对称发现。"http://vlscad.eecs.umich.edu/BK/SAUCY/.沃斯,J.“Re:Re:具有给定阶自同构群的图。”seqfan@ext.jussieu.fr邮件列表。2003年3月27日。

参考Wolfram | Alpha

图形自同构

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“图自同构。”发件人数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/GraphAutomorphism.html

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