Published January 24, 2020 | Version v1
Publication Open

On Essentially 4-Edge-Connected Cubic Bricks

  • 1. University of Waterloo
  • 2. Universidade Federal de Mato Grosso do Sul
  • 3. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
  • 4. Massey University

Description

Lovász (1987) proved that every matching covered graph $G$ may be uniquely decomposed into a list of bricks (nonbipartite) and braces (bipartite); we let $b(G)$ denote the number of bricks. An edge $e$ is removable if $G-e$ is also matching covered; furthermore, $e$ is $b$-invariant if $b(G-e)=1$, and $e$ is quasi-$b$-invariant if $b(G-e)=2$. (Each edge of the Petersen graph is quasi-$b$-invariant.) A brick $G$ is near-bipartite if it has a pair of edges $\{e,f\}$ so that $G-e-f$ is matching covered and bipartite; such a pair $\{e,f\}$ is a removable doubleton. (Each of $K_4$ and the triangular prism $\overline{C_6}$ has three removable doubletons.) Carvalho, Lucchesi and Murty (2002) proved a conjecture of Lovász which states that every brick, distinct from $K_4$, $\overline{C_6}$ and the Petersen graph, has a $b$-invariant edge. A cubic graph is essentially $4$-edge-connected if it is $2$-edge-connected and if its only $3$-cuts are the trivial ones; it is well-known that each such graph is either a brick or a brace; we provide a graph-theoretical proof of this fact. We prove that if $G$ is any essentially $4$-edge-connected cubic brick then its edge-set may be partitioned into three (possibly empty) sets: (i) edges that participate in a removable doubleton, (ii) $b$-invariant edges, and (iii) quasi-$b$-invariant edges; our Main Theorem states that if $G$ has two adjacent quasi-$b$-invariant edges, say $e_1$ and $e_2$, then either $G$ is the Petersen graph or the (near-bipartite) Cubeplex graph, or otherwise, each edge of $G$ (distinct from $e_1$ and $e_2$) is $b$-invariant. As a corollary, we deduce that each essentially $4$-edge-connected cubic non-near-bipartite brick $G$, distinct from the Petersen graph, has at least $|V(G)|$ $b$-invariant edges.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أثبت لوفاش (1987) أن كل رسم بياني مغطى مطابق $G$ قد يتحلل بشكل فريد إلى قائمة من الطوب (غير ثنائي) والأقواس (ثنائي )؛ لقد تركنا $b(G )$ يشير إلى عدد الطوب. تكون الحافة $e$ قابلة للإزالة إذا كان $ G - e $ مطابقًا للتغطية أيضًا ؛ علاوة على ذلك، $e$ هو $b$ -غير متغير إذا كان $b(G - e)=1 $، و $e$ هو شبه$b$ -غير متغير إذا كان $b(G - e)=2 $. (كل حافة من الرسم البياني لبيترسن هي شبه ثابتة.) يكون الطوب $G$ شبه ثنائي إذا كان يحتوي على زوج من الحواف $\{ e,f \}$ بحيث يتطابق $ G - e - f $ مع المغطى والثنائي ؛ مثل هذا الزوج $\{ e,f \}$ هو ضعف طن قابل للإزالة. (يحتوي كل من $K _4 $ والمنشور الثلاثي $\overline{C _6 }$ على ثلاثة أطنان مزدوجة قابلة للإزالة.) أثبت كارفالهو ولوتشيسي ومورتي (2002) تخمينًا للوفاش ينص على أن كل لبنة، تختلف عن $K _4 $، $\overline{C _6}$ ورسم بيترسن البياني، لها حافة ثابتة $b$. الرسم البياني التكعيبي هو في الأساس 4 $- edge - connected إذا كان $ 2 $- edge - connected وإذا كان فقط $ 3 $- cuts هي تلك التافهة ؛ من المعروف أن كل رسم بياني من هذا القبيل هو إما لبنة أو دعامة ؛ نحن نقدم دليلًا نظريًا للرسم البياني على هذه الحقيقة. نثبت أنه إذا كان $G$ أي طوب مكعب متصل بـ $ 4 $ بشكل أساسي، فيمكن تقسيم مجموعة حوافه إلى ثلاث مجموعات (ربما فارغة): (1) الحواف التي تشارك في مضاعفة قابلة للإزالة، (2) $b$ حواف غير متغيرة، و (3) حواف شبه$b$ غير متغيرة ؛ تنص نظريتنا الرئيسية على أنه إذا كان $G$ يحتوي على حافتين متجاورتين شبه متجاورتين، على سبيل المثال $e _1 $ و $e _2 $، فإما أن يكون $G$ هو الرسم البياني لبيترسن أو الرسم البياني المكعب (شبه الثنائي)، أو غير ذلك، فإن كل حافة من $G $ (متميزة عن $ e _1 $ و $e _2 $) هي $b$ غير متغيرة. كنتيجة طبيعية، نستنتج أن كل طوب مكعب غير ثنائي الحافة متصل بـ 4 $، يختلف عن الرسم البياني لبيترسن، له على الأقل $|V(G )|$$ b$- حواف غير متغيرة.

Translated Description (French)

Lovász (1987) a prouvé que chaque graphique couvert correspondant $G$ peut être décomposé de manière unique en une liste de briques (non biparties) et d'accolades (biparties) ; nous laissons $b(G)$ désigner le nombre de briques. Un bord $e$ est amovible si $G-e$ est également couvert correspondant ; de plus, $e$ est $b$ -invariant si $b(G-e)=1 $ , et $e$ est quasi-$b$-invariant si $b(G-e)=2 $ . (Chaque bord du graphique de Petersen est quasi-$b$-invariant.) Une brique $G$ est quasi bipartite si elle a une paire de bords $ \{e,f\}$ de sorte que $ G-e-f $ est assorti couvert et bipartite ; une telle paire $ \{e,f\}$ est un doublet amovible. (Chacun de $K_4 $ et le prisme triangulaire $ \overline{C_6}$ a trois doublests amovibles.) Carvalho, Lucchesi et Murty (2002) ont prouvé une conjecture de Lovász qui affirme que chaque brique, distincte de $K_4 $ , $ \overline{C_6}$ et du graphique de Petersen, a un bord $b$ -invariant. Un graphique cubique est essentiellement $ 4 $-bord-connecté s'il est $ 2 $ -bord-connecté et si ses seules $ 3 $ -coupes sont les plus triviales ; il est bien connu que chacun de ces graphiques est soit une brique soit un contreventement ; nous fournissons une preuve théorique de ce fait. Nous prouvons que si $G$ est une brique cubique connectée essentiellement $ 4 $ , alors son ensemble de bords peut être divisé en trois ensembles (éventuellement vides) : (i) les bords qui participent à un doubleton amovible, (ii) les bords $b$ invariants, et (iii) les bords quasi-$b$ invariants ; notre théorème principal stipule que si $G$ a deux bords quasi-$b$ invariants adjacents, disons $e_1 $ et $e_2 $ , alors $G$ est le graphe de Petersen ou le graphe Cubeplex (quasi bipartite), ou autrement, chaque bord de $G$ ( distinct de $e_1 $ et $e_2 $ ) est $b$ invariant. En corollaire, nous en déduisons que chaque brique cubique non bipartite $G $ essentiellement $ 4 $ connectée aux bords, distincte du graphe de Petersen, a au moins $|V(G)|$ $b$bords invariants.

Translated Description (Spanish)

Lovász (1987) demostró que cada gráfico cubierto coincidente $G$ puede descomponerse de forma única en una lista de ladrillos (no bipartitos) y llaves (bipartitos); dejamos que $b(G)$ denote el número de ladrillos. Un borde $e$ es extraíble si $G-e$ también está cubierto; además, $e$ es $b$-invariante si $b(G-e)=1 $, y $e$ es cuasi-$b$-invariante si $b(G-e)=2 $. (Cada borde del gráfico de Petersen es cuasi-$b$-invariante). Un ladrillo $G$ es casi bipartito si tiene un par de aristas $\{e,f\}$ para que $ G-e-f $ coincida con la cubierta y sea bipartito; tal par $\{e,f\}$ es un doblete extraíble. (Cada uno de $K_4 $ y el prisma triangular $\overline{C_6}$ tiene tres dobletones extraíbles). Carvalho, Lucchesi y Murty (2002) demostraron una conjetura de Lovász que establece que cada ladrillo, distinto de $K_4 $, $\overline{C_6}$ y el gráfico de Petersen, tiene un borde $b$-invariante. Un gráfico cúbico está esencialmente $ 4 $ -borde-conectado si está $ 2 $ -borde-conectado y si sus únicos $ 3 $-cortes son los triviales; es bien sabido que cada gráfico es un ladrillo o un corchete; proporcionamos una prueba teórica de este hecho. Demostramos que si $G$ es cualquier ladrillo cúbico esencialmente conectado a $ 4 $ -borde, entonces su conjunto de bordes puede dividirse en tres conjuntos (posiblemente vacíos): (i) bordes que participan en un doblete extraíble, (ii) bordes $b$ -invariantes y (iii) bordes cuasi-$b$ -invariantes; nuestro teorema principal establece que si $G$ tiene dos bordes cuasi-$b$ -invariantes adyacentes, digamos $e_1 $ y $e_2 $, entonces $ G$ es el gráfico de Petersen o el gráfico Cubeplex (casi bipartito), o de lo contrario, cada borde de $G$ (distinto de $e_1 $ y $e_2 $) es $b$-invariante. Como corolario, deducimos que cada ladrillo cúbico no casi bipartito esencialmente conectado a $ 4 $ -borde $ G$, distinto del gráfico de Petersen, tiene al menos $|V(G)|$ $b$-bordes invariantes.

Files

pdf.pdf

Files (459.0 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ab35e59abc88f28c145c7bb100c85eca
459.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
على الطوب المكعب المتصل رباعي الحواف بشكل أساسي
Translated title (French)
Sur des briques cubiques essentiellement connectées à 4 bords
Translated title (Spanish)
En ladrillos cúbicos esencialmente conectados a 4 bordes

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3002049452
DOI
10.37236/8594

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil