艾狄胥-斯通定理

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Template:Eastern name order Template:NoteTA Template:Link-en中,埃尔德什-斯通定理Template:Lang-en)是禁止某子圖H出現後,圖邊數的漸近上界,推廣了图兰定理(即僅允許H完全圖的情況)。定理由埃尔德什·帕尔Template:Link-en於1946年證明[1],因而得名。Template:Le稱其為「極值圖論的Template:Le」。[2]

圖蘭圖的極值函數

先定義極值函數Template:Lang-enex如下:ex(n;H)是眾多n個頂點的圖之中,不包含子圖(同構於)H的圖的邊數最大值。圖蘭定理斷言,當H取為完全圖Kr時,有ex(n;Kr)=tr1(n),即n個頂點的r1Template:Link-en的邊數,且僅得該圖蘭圖取到最大值。埃尔德什-斯通定理推廣到禁止Kr(t)子圖的情況,即禁止各分部恰有t個頂點的完全r部圖(亦可記為Template:Link-enT(rt,r)):

ex(n;Kr(t))=(r2r1+o(1))(n2).

任意非二部圖的極值函數

H為任意圖,色數r>2,則對於足夠大的tH必為Kr(t)的子圖(比如取t大於H的某個r染色中,用得最多的顏色所用的次數),但H並非圖蘭圖T(n,r1)的子圖,因為該圖蘭圖的任意子圖皆可r1染色。

由此可見,H的極值函數至少為T(n,r1)的邊數,但至多為Kr(t)的極值函數。所以,仍有

ex(n;H)=(r2r1+o(1))(n2).

然而,對於二部圖H,定理給出的上界並非最優,因為已知當H為二部圖時,ex(n;H)=o(n2),不過對於一般二部圖的極值函數,仍然所知甚少,見Template:Link-en

定量結果

定理亦有若干個定量版本已獲證,較確切刻劃n,r,t餘項o(1)的關係。先對0<ε<1/(2(r1)),定義[3]sr,ε(n)為最大的t,使得子圖Kr(t)能於任意具n個頂點及

(r22(r1)+ε)n2

條邊的圖中找到。

埃尔德什、斯通證明對充份大的n,有

sr,ε(n)(logr1n)1/2,

其中logr1是對數函數的r1次疊代。sr,ε(n)的正確增長階數,由博洛巴什與埃尔德什找出:[4]固定r,ε,則存在常數c1(r,ε)c2(r,ε)使得

c1(r,ε)logn<sr,ε(n)<c2(r,ε).

赫瓦塔爾與塞邁雷迪[5]隨後確定sr,ε(n)如何隨rε變化(但可以差常數倍):對充份大的n,有

1500log(1/ε)logn<sr,ε(n)<5log(1/ε)logn.

參考文獻

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