对两类控制参数相等的双圈图的刻画

谢克莱·热不哈提 ,  张四保

华中师范大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (01) : 27 -33.

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华中师范大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (01) : 27 -33. DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2026.01.004
基础数学研究

对两类控制参数相等的双圈图的刻画

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Description of two kinds of bicyclic graphs with equal domination parameters

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摘要

特殊图类中不同控制参数相等的条件对优化系统具有至关重要的作用.本文研究了无穷型双圈图的控制数与其连通控制数、以及无穷型双圈图的全控制数与其弱凸控制数之间的关联性,给出了它们在不同条件下各自相等的充分且必要条件.与此同时,讨论了几类无穷型双圈图的全控制数与其弱凸控制数的关联性,以及无穷型双圈图的弱凸控制数的确定问题,并给出了相应的结果.

Abstract

The condition that different domination parameters are equal in the special graph class plays a crucial role in optimizing the system. The relationship between the domination number and its connect domination number for infinity-type bicyclic graph and the relationship between the total control number and its weakly convex domination number for infinity-type bicyclic graph were discussed in this paper, and the sufficient and necessary conditions for them to be equal under different conditions were given. Meanwhile, the relationship between the total domination number and the weakly convex control number of several types of infinity-type bicyclic graph and the problem of determining the weakly convex domination number for infinity-type bicyclic graph were discussed, and corresponding results were given.

关键词

无穷型双圈图 / 控制数 / 连通控制数 / 全控制数 / 弱凸控制数

Key words

infinity-type bicyclic graph / domination number / connect domination number / total domination number / weakly convex domination number

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谢克莱·热不哈提,张四保. 对两类控制参数相等的双圈图的刻画[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2026, 60(01): 27-33 DOI:10.19603/j.cnki.1000-1190.2026.01.004

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在无特殊说明下,本文所研究的连通图均是简单、有限、无向的.令G=(V,E)是1个连通图.对1个点vV(G),点v的开邻域用NG(v)={vV(G)|uvE(G)}来表示,点v的闭邻域用NG[v]=NG(v){u}来表示.对于顶点子集MMV,集合M的开邻域用NG(M)=vSN(v)来表示,集合M的闭邻域用NG[M]=NG(M)M来表示.令dG(v)表示图G中点v的度,显然dG(v)=|NG(v)|.如果点vG中只有1个邻点,那么点v是叶子点.图G中的一切叶子点用集合L(G)表示,ε=|L(G)|ε表示图G中叶子点的个数.与叶子点相邻的点叫做支撑点,图G中的一切支撑点用集合S(G)表示.假设xV(G)G中是割点,则G-{x}的连通分支数大于图G的连通分支数.图G中一切割点构成的集合由VC表示.度数大于1的点叫做内部点,图G中一切内部点构成的集合用I(G)表示.X是图G的诱导子图,其中,集合X是图G的非空子集,诱导子图中的点集为X集合,边集是由图G中两端点均在X集合中的那些边构成的全体.Pn=v1e1v2e2v3e3vn-1en-1vnPn是指G的一条路,路是指1个顶点与边交错出现的非空有限序列,Pn是指长度为n-1的路,如P1是长度为0的路,即这条路只有1个点,P2是指长度为1的路,以此类推.dG=(u,v)表示连通图Gu,v两点之间的距离,距离是指点u和点v之间最短路的长度.图G中长度为dG=(u,v)的一条(u,v)路叫做图G中的一条(u,v)-测地线.
NG[A]=V,则称集合A为图G的控制集,其中集合AV;图G的阶数最小的控制集合中所包含点的个数被称为G的控制数,用γ(G)来表示;假如集合V中的每个点都与集合NNV)中的至少1个点相邻,则集合N被称为图G的全控制集;图G中阶数最小的全控制集中所包含点的个数被称为图G的全控制数,用γt(G)来表示;若NG[A]=V且集合A中的诱导子图A连通,则集合A被称为图G的1个连通控制集,图G中阶数最小的连通控制集中所包含点的个数被称为图G的连通控制数,用γC(G)表示;若集合P中的任意2个点ab,在图G中所有的(a,b)-测地线上的所有点都属于集合P,则P被称为图G的凸集;若集合P既是图G的凸集又是图G的控制集,则P被称为图G的凸控制集;图G中阶数最小的凸控制集中所包含的点的个数被称为图G的凸控制数,用γcon(G)来表示;若集合Y中的任意2个点ab,在图G中存在一条(a,b)-测地线,使得该测地线上的一切点都属于Y,则Y被称为图G的弱凸集;若Y既是图G的弱凸集又是图G的控制集,则称Y为图G的弱凸控制集;图G中阶数最小的弱凸控制集中所包含的点的个数被称为G的弱凸控制数,用γwcon(G)来表示.
根据全控制数和弱凸控制数的定义可知γt(G)γwcon(G).令C(G)={v|vI(G)-S(G),且至少存在G-{v}的1个分支Gi,使得|V(Gi)I(G)|=1}Δ(G)表示图G的最大度.边数等于顶点数的简单连通图称为单圈图,而边数等于顶点数加1的简单连通图称为双圈图.根据双圈图的2个圈的位置不同,双圈图可分为如下3种类型的双圈图:2个圈只有1个公共点的双圈图、2个圈有多个公共点的双圈图与无穷型双圈图(n,m,l).无穷型双圈图(n,m,l)是指通过一条路径Pl连接2个不相交的圈CmCnCmCn中的各一点是Pl的2个端点,其中,CmCn是圈长分别为mn的2个基本圈,路径Pl的长度为l.未解释的术语和符号见文献[1].
G的凸控制数以及弱凸控制数的概念由Topp2首次给出,由此使得连通控制在通信网络设计中的应用得到了很大的提升. Raczek等3讨论了图的卡氏积的弱凸控制数和凸控制数问题,得到了几类特殊环面的弱凸控制数和凸控制数.Arumugam等4刻画了一类控制数和连通控制数相等的树.Chen等5刻画了控制数和连通控制数相等的块图和仙人掌图.Chen6刻画了全控制数和连通控制数相等的树和单圈图.文献[7]讨论了在某一特定条件下双圈图的连通控制数和全控制数的问题,给出了它们相等的充分且必要条件.文献[8]讨论了特殊图类的弱凸控制数.与此同时,对由控制参数所衍生的衍生控制数的研究也备受关注,如Aita等9研究了安全全控制数,Sahin10研究了双边控制数,Abiod等11研究了图类的p-控制的界限.

1 相关引理

引理12γ(G)γc(G)γwcon(G)γcon(G),其中,G为任意的连通图.

引理25 假设G是一单圈图,且圈Cn=u1u2unu1,n5,若令圈C中一切2度点构成的集合为X,当且仅当以下条件成立时有γ=γc

1) V-N[X]中每个度数至少为2的点是支撑点;

2) X是连通的且X3

3) 若X=P1或者P3,则N(X)中度数大于2的点均为支撑点;若X=P2,则N(X)中度数大于2的点中至少有1个点是支撑点.

引理35 假设G是一包含圈Cm的单圈图,如果Δ(G)<n-2X=m-1,那么γt(G)=γc(G)当且仅当以下条件成立:

1) 3m6

2) 令G'=G-{v1},当(vm)3时,有I(G')= S(G')C(G').

引理48 对于阶数为n的任意树T,有γwcon(T)=n-ε,其中,ε是树T中叶子点的个数.

引理58 当整数3n6时,有γwcon(Cn)=n-2;当整数n7时,有γwcon(Cn)=n.

2 主要结果及证明

定理1G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1n5),Cm=v1v2vmv1m5), V(Cm)V(Cn)=φV(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.令Cn中一切2度点构成集合XCm中一切2度点构成集合Y,则γ=γc成立当且仅当以下条件成立:

1) 集合(V-N[X])(V-N[Y])中度数至少为2的点均是支撑点;

2) XY都连通,X3,Y3

3) 若X=P1P3Y=P1P3,则N(X)N(Y)中度数大于2的点是支撑点;若X=P2Y=P2),则N(X)N(Y))中度数大于2的点中至少有1个是支撑点.

证明 必要性.设图G是一无穷型双圈图,且γ=γc,令图G的任意最小连通控制集为A,则有A=γ=γc.

若条件1)不成立,则A-{v}是图G的控制集,这里点v(V-N[X])(V-N[Y])中度数至少为2的非支撑点,得出矛盾.

若条件2)不成立,如XY)是不连通的,集合A包含XY)中至少1个分支Gi的一切点,则A-{u}是图G的1个控制集,这里uGi,得出矛盾.

假定集合X与集合Y均是连通的,且X4Y4,不妨设X={u2,u3,,us}(5sn)Y={v2,v3,,vs}(5sm),则A不包含XY中2个相邻的点.如果u2,u3A,那么A-{us}G的1个控制集(如果v2,v3A,那么A-{vs}G的1个控制集);假如us-1,usA,那么A-{u2}G的1个控制集(假如vs-1,vsA,那么A-{v2}G的1个控制集);假如ui,ui+1A(3i<s-1),那么(A-{ui-1,ui+2}){ui}G的1个控制集(假如vi,vi+1A(3i<s-1),那么(A-{vi-1,vi+2}){vi}G的1个控制集).以上都与条件矛盾.

3) 当X=P1=uiY=P1=vi),ui,ui+1Avi,vi+1A),如果ui-1vi-1)不是1个支撑点,则A-{ui-1}A-{vi-1})是G的1个控制集.X=P3=uiui+1ui+2Y=P3=vivi+1vi+2),那么uiui+2Avivi+2A).假设ui-1vi-1)不是1个支撑点,那么(A-{ui-1,ui}){ui+1}(A-{vi-1,vi}){vi+1})是G的1个控制集.

如果X=P2=uiui+1Y=P2=vivi+1),ui-1ui+1vi-1vi+1)都不是支撑点,那么(A-{ui-1,ui+2}){ui}(A-{vi-1,vi+2}){vi})是G的控制集.

上述几种情况,都可得基数为γ-1的控制集,这与前提γ=γc矛盾.

充分性是显然的,满足1)、2)、3)这3个条件的双圈图的控制数等于连通控制数.

定理2、3、4分别给出Cn=C3Cm=C3Cn=C4Cm=C4Cn=C3Cm=C4Cn=C4Cm=C3)是γ=γc的充分必要条件.具体如下.

定理2 设图G是无穷型双圈图,Cn=C3Cm=C3V(Cm)V(Cn)=φV(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.令Cn中一切2度点构成集合XCm中一切2度点构成集合Y,则γ=γc成立当且仅当下述条件成立:

1) (V-N[X])(V-N[Y])中度数至少为2的点均是图G的支撑点;

2) CnCm中有且只有1个度数至少为3的点,或CnCm中每一个度数至少为3的点均为支撑点.

证明 必要性.设图G是一无穷型双圈图,Cn=C3Cm=C3,图G的控制数等于其连通控制数,不妨令图G的任意最小连通控制集为Aγ=γc.

若条件1)不成立, 则A-{v}是图G的1个控制集,v(V-N[X])(V-N[Y])中度数至少为2的1个非支撑点,得出矛盾.

若条件2)不成立,令CnCm包含多个度数至少为3的点,且在CnCm中存在度数至少为3且不是支撑点的1个点.不妨假设u1u3v1v3)是度数至少为3的点,u1v1)不是支撑点,那么A-{u1}G的1个控制集,得出矛盾.

充分性是显然的,若(n,m,l)满足条件1)与2),则γ=γc.

定理3G是一无穷型双圈图(n,m,l),且Cn=C4Cm=C4V(Cm)V(Cn)=φV(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.令Cn中度数为2的一切点构成集合XCm中度数为2的一切点构成集合Y,则γ=γc当且仅当下述条件成立:

1) (V-N[X])(V-N[Y])中一切度数至少为2的点均为支撑点;

2) 若X=1Y=1,则Cn或者Cm中其余的3个点均为支撑点;若X2或者Y2,则XY是连通的,且CnCm所包含的点中至少有1个支撑点.

证明 必要性.设图G是一无穷型双圈图,Cn=C4Cm=C4γ=γc,令图G的1个最小连通控制集为A,则|A|=γ=γc.

若条件1)不成立,则A-{v}为图G的1个控制集,v(V-N[X])(V-N[Y])中度数至少为2的1个非支撑点,得出矛盾.

若条件2)不成立,不妨假定X=1Y=1),CnCm)中其他的3个点里至少有1个点不是支撑点.不妨假定X=u2Y=v2),u3v3)不是1个支撑点,因而A-{u3}A-{v3})就是图G的1个控制集.

X2Y2),XY)是不连通的,A中包含XY)的至少1个分支Gi上的一切点,则A-{u}是图G的1个控制集,其中uGi,得出矛盾,因而XY)是连通的.如果CnCm)中不包含支撑点,当X=P2Y=P2)时,若X=P2=u2u3Y=P2=v2v3),则(A-{u1,u4})u3(A-{v1,v4})v3)是图G的1个控制集;当X=P3Y=P3)时,(A-{u1,u4})u3(A-{v1,v4})v4)是图G的1个控制集,得出矛盾.

充分性显然成立,若满足条件1)与2),则γ=γc.

定理4 设图G是一无穷型双圈图(n,m,l),且Cn=C3Cm=C4V(Cm)V(Cn)=ϕV(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.令Cn的一切2度点构成集合XCm的一切2度点构成集合Y,那么γ=γc当且仅当下列条件成立:

1) (V-N[X])(V-[Y])中度数至少为2的一切点均为支撑点;

2) Cn仅有1个度数至少为3的点,或者Cn的每一个度数至少为3的点均为支撑点;

3) 当Y=1时,有Cm其他的3个点均为支撑点;当Y2时,有Y是连通的,且Cm所包含的点中至少有1个支撑点.

证明与上面定理2、定理3的证明类似,此处不再赘述.

定理5T是一个树,若I(T)2,则γt(T)=γwcon(T)当且仅当I(T)=S(T)C(T).

证明 必要性.已知γt(T)=γwcon(T),当I(T)=S(T)时,C(T)=ϕ,则结论成立.当I(T)S(T)时,令T1,T2,,TsT-{v}的一切分支,其中,vI(T)-S(T)中的任意1个点,假设这一切分支Ti(1is)都满足|V(Ti)I(T)|2,那么I(T)-{v}是树T中小于I(T)的全控制集,则γt(T)<I(T)=γwcon(T),矛盾,于是至少存在1个分支Ti使得|V(Ti)I(T)|1,任意I(T)-S(T)中的点都属于C(T),则I(T)=S(T)C(T).

充分性.设M是树T的1个全控制集,N是树T的1个弱凸控制集,因为I(T)2,所以|ML(T)|=ϕ,且支撑点一定在全控制集中去控制叶子点,则S(T)M,因为T-{v}中至少存在1个分支Ti(1is)使得|V(Ti)I(T)|=1vC(T)中的任意1个点,所以vM,则C(T)M.因为I(T)=S(T)C(T),所以I(T)M,即γwcon(T)γt(T);全控制集只要在控制集的基础上满足T中每一个点都至少与M中的1个点相邻,而弱凸控制集是在控制集的基础上还要满足N中任意2个点的至少1条最短路上的一切点都在N中,则γt(T)γwcon(T),因而γt(T)=γwcon(T).

定理6与定理7刻画γt(G)=γwcon(G)的双圈图.具体如下.

定理6G是一个无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1Cm=v1v2vmv1V(Cm)V(Cn)=ϕ, 令Cn中2度点构成集合XCm中2度点构成集合Y,若X=Y=0,则γt(G)=γwcon(G)当且仅当I(G)=S(G)C(G).

证明 可知I(G)G的弱凸控制集. 必要性.令γt(G)=γwcon(G).

情形1I(G)=S(G)时,有C(G)=φ,则I(G)=S(G)C(G).

情形2I(G)-S(G)φ时,对于任意的viI(G)-S(G),令G1,G2,,GsG-vi的分支.如果G-{vi}的一切分支Gi都满足V(Gi)I(G)2,那么I(G)-{vi}是图G的全控制集,得出矛盾,于是G-{vi}的至少1个分支满足V(Gi)I(G)=1viC(G).综上所述,I(G)=S(G)C(G).

充分性.假定S是图G的1个全控制集,SL(G)=φS(G)S,对于任意点viC(G),由C(G)的定义得viS,因而C(G)S.因为I(G)=S(G)C(G),可以得到I(G)S,那么γwcon(G)γt(G).根据全控制数和弱凸控制数的定义可知,γt(G)γwcon(G).因此,γwcon(G)=γt(G).

定理7G是1个含有n个点的圈Cnγwcon(G)=γt(G)当且仅当n=4,5,6.

证明 充分性显然成立,当n=4,5,6时,有γwcon(G)=γt(G).

必要性. 若γwcon(G)=γt(G),当n=3时,有γwcon(G)=1.若γt(G)=2,则γwcon(G)γt(G),得出矛盾.结合引理5可知,当n7时,有γwcon(G)>γt(G),得出矛盾,因而γwcon(G)=γt(G)成立时有n=4,5,6.

定理8G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1Cm=v1v2vmv1V(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.若|X|=n-1|Y|=m-1,则γwcon(G)=γt(G)当且仅当以下条件成立:

1) 3n53m5

2) d(u1)3d(v1)3.令G'=G-{u2,v2},那么I(G')=S(G')C(G').

证明 必要性.令γwcon(G)=γt(G).当n6m6时有γwcon(G)γt(G),因此3n53m5.在这种情形下可得γwcon(G')=γwcon(G)=|I(G')|,令SG'的全控制集且SL(G)=φ.因此SI(G').

情形1v1,u1S时,如果存在1个点vI(G')-S(G')C(G'),那么由定理5可得γt(G)=γt(G')<γwcon(G')S也是G的全控制集.因此,γt(G)=γt(G')<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

情形2v1,u1S时,m=5,n=5v1,u1不是支撑点,v4,v5,u4,u5S.

情形2.1N(v1)(S-{v5})N(u1)(S-{u5})都不是空集.

存在2个点va,vbSva控制v1vb控制u1vaN(v1)(S-v5)vbN(u1)(S-u5).因此,(S-{v5,u5}){v3,u3}G的1个全控制集且(S-{v5,u5}){v3,u3}的基数不超过γt(G').由于γt(G')<γwcon(G'),那么γt(G)γt(G')<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

情形2.2N(v1)(S-{v5})N(u1)(S-{u5})是空集.

此时,Sγwcon(G')-4S{u3,v3}G的1个全控制集,则γt(G)γt(G')+2<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

情形2.3N(v1)(S-{v5})N(u1)(S-{u5})中有且仅有一个是空集.

假设N(v1)(S-v5)ϕ,那么Sγwcon(G')-3(S-{v5}){v3,u3}G的1个全控制集,则γt(G)γt(G')+1<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

情形3v1u1中有且仅有1个点不属于S,不妨设v1S,u1S.此时v1不是1个支撑点且m=5.

情形3.1N(v1)(S-{v5})φ.

此时存在1个点vaN(v1)(S-{v5}),且该点可控制v1.因此(S-{v5}){v3}G的1个全控制集且基数不超过γt(G').那么γt(G)γt(G')<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

情形3.2N(v1)(S-{v5})=ϕ.

此时,N(v1)(S-v5)中无任何点可控制v1,则Sγwcon(G')-2.因而,S{v3}是图G的1个基数不超过γt(G')的全控制集.那么γt(G)γt(G')+1<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾.

充分性.在满足1)、2)条件时,由定理5可得γt(G')=γwcon(G')γwcon(G')=γwcon(G)γt(G)=γt(G').故有γt(G)=γwcon(G).

定理9G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1Cm=v1v2vmv1V(Cm)V(Cn)=ϕV(Cn)l=u1V(Cm)l=v1.那么

γwcon(G)={N-ε,N-ε-1,N-ε-2,             N-ε-3,N-ε-4},

其中,NG中一切点的个数,εG中叶子点的个数.

证明 分以下3种情况讨论.

m7n7时,由弱凸控制数的定义并结合引理4与引理5,有γwcon(G)=N-ε.

m73n6时,若Cn中有至少2个连续的2度点,则Cn中有2个点不在G的弱凸控制集内,因此γwcon(G)=N-ε-2.若Cn中有2度点,但无连续的2度点,则有:①当3n4时,有γwcon(G)=N-ε-1;②当5n6时,有γwcon(G)=N-ε;若Cn中无2度点,则由弱凸控制集的定义并结合引理4与引理5,有γwcon(G)=N-ε.

3n63m6时,若CnCm中有多于1个的连续2度点,则CnCm中有2个点不在图G的弱凸控制集内,因而γwcon(G)=N-ε-4;若CnCm中有2个2度点,但无2个连续的2度点,则有:①当3m43n4时,有γwcon(G)=N-ε-2;②当3m45n6时,有γwcon(G)=N-ε-1;③当5m65n6时,有γwcon(G)=N-ε.若Cm至少有2个连续的2度点,Cn有2度点但无2个连续的2度点,则有:①当3m63n4时,有γwcon(G)=N-ε-3;②当3m65m6时,有γwcon(G)=N-ε-2.若Cm至少有2个连续的2度点,Cn中无2度点,则当3m63n6时有γwcon(G)=N-ε-2.若Cm有2度点但无2个连续的2度点,Cn无2度点,则有:①当3m43n6时,有γwcon(G)=N-ε-1;②当5m63n6时,有γwcon(G)=N-ε.若CmCn均无2个2度点,则由弱凸控制数的定义并结合引理4与引理5,有当3m63n6时,γwcon(G)=N-ε.

综上所述,γwcon(G)={N-ε,N-ε-1,N-ε-2,N-ε-3,N-ε-4}.

定理10G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1Cm=v1v2vmv1V(Cm)V(Cn) = ϕ. 如果5Xn-25Ym-2,其中,XY分别是CnCm中一切2度点构成的集合,那么γt(G)<γwcon(G).

证明 按照XY中2度点的最长路进行讨论.由于5Xn-25Ym-2,因此n7m7,由定理9可知γwcon(G)=N-ε=I(G).

X中最长路上点的个数为tY中最长路上点的个数为p.当t2p2时,I(G)-{vi,vi+1,ui,ui+1}G的1个全控制集,其中,ui,ui+1X中的点,vi,vi+1Y中的点,因此 γt(G)<γwcon(G);当t=1p=1时,I(G)-{vi,ui}G的1个全控制集,uiX中的点,viY中的点,因此γt(G)<γwcon(G);当t2p=1时,I(G)-{ui,ui+1,vi}G的1个全控制集,ui,ui+1X中的点,viY中的点,因此γt(G)<γwcon(G).

综上所述,γt(G)<γwcon(G).

定理11G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1Cm=v1v2vmv1V(Cn)V(Cm)=ϕ.如果n5m5t=1p=1,那么γt(G)<γwcon(G),其中,tp分别指的是XY中最长路上的点的个数.

证明t=1p=1,则图G中至少存在1个2度点.不妨假定uiX的1个2度点,viY的1个2度点,因而CnCm上的一切点均在图G的弱凸控制集内,从而I(G)G的弱凸控制集,而I(G)-viI(G)-uiI(G)-vi-ui)是G的全控制集,因此γt(G)<γwcon(G).

定理12 设图G是一无穷型双圈图(n,m,l)Cn=u1u2unu1(4n6)Cm=v1v2vmv1(4m6)V(Cm)V(Cn)=ϕ.令Cn中一切2度点构成集合XCm中一切2度点构成集合Y.若t=p=2|X|=|Y|=2G'=G-{u2,v2}u2Xv2Y,则γt(G)=γwcon(G)当且仅当I(G')=S(G')C(G'){u1,v1}.

证明 显然,γt(G)=γwcon(G')=|I(G)|-4=|I(G')|.

必要性.γt(G)=γwcon(G),假设此时存在1个点viI(G')-S(G')C(G'){u1,v1}.根据定理5,有γt(G')<γwcon(G')SI(G')-{vi}G'的1个全控制.

u1,v1S时,SG的1个全控制集,有γt(G)γt(G')<γwcon(G')=γwcon(G),得出矛盾;当u1,v1S,那么|S|I(G')-3S{u1,v1}G的1个全控制集,因此γt(G)I(G')-1<γwcon(G), 得出矛盾;当u1v1中仅有1个点不在集合S中,不妨假设u1S,则|S|I(G')-2S{u1}是图G的1个全控制集,因此γt(G)I(G')-1<γwcon(G),得出矛盾.

充分性.不妨令I(G')=S(G')C(G') {u1,v1}.

u1,v1S(G')C(G')时,得I(G')=S(G')C(G').根据定理5可知,γt(G')=γwcon(G')=γwcon(G),且I(G')是图G'的1个全控制集.若γt(G)<γt(G'),则至少存在1个点vI(G')使得I(G')-{v}是图G的1个全控制集.由于v{v1,u1},则I(G')-{v}也是G'的1个全控制集,得出矛盾.

u1,v1S(G')C(G')时,I(G')-{v1,u1}G'的1个全控制集,γt(G')=γwcon(G')-2,因此,γt(G)=γt(G')+2=γwcon(G')-2+2=γwcon(G')=γwcon(G).

u1v1中仅有1个点不在S(G')C(G')中时,假设u1S(G')C(G'),那么I(G')-{u1}G'的1个全控制集,因而γt(G')=γwcon(G')-1,故γt(G)=γt(G')+1=γwcon(G')-1+1=γwcon(G')=γwcon(G).

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基金资助

国家自然科学基金项目(12061039)

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2025D01A10)

喀什大学校内一般项目((2023)2860)

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