二分图,也称为双图,是一组图顶点的集合,这些顶点被分解成两个不相交的集合,使得同一集合内的任意两个图顶点都不相邻。二分图是 k-部图 的一个特例,其中 。上面的图示展示了一些二分图,每个图中的顶点都根据它们所属的两个不相交的集合进行了着色。
二分图等价于可二着色图。所有无环图都是二分图。一个有环图是二分图当且仅当其所有环的长度均为偶数 (Skiena 1990, p. 213)。
二分图族包括
2. 书图 ,
3. 交叉棱柱图,
4. 冠图 ,
5. 环图 ,
6. 齿轮图,
7. 网格图,
8. Haar 图,
9. Hadamard 图,
10. 超立方体图 ,
11. 骑士图,
12. 梯形图,
13. 梯级图 (它们是森林)。
14. 路径图 (它们是树),
15. 蒙古包图,
16. 谢尔宾斯基地毯图,
17. 堆叠书图,
18. 星图 (它们是树)。
柯尼希线着色定理指出,每个二分图都是 1 类图。柯尼希-艾格瓦里定理指出,对于二分图,匹配数(即最大独立边集的大小)等于顶点覆盖数(即最小最小顶点覆盖的大小)。
可以使用 Wolfram 语言测试一个图是否为二分图,方法是使用BipartiteGraphQ[g],并且可以使用以下方法找到二分图的其中一个分量的索引FindIndependentVertexSet[g][[1]]。
节点数为 , 2, ... 的二分图的数量是 1, 2, 3, 7, 13, 35, 88, 303, ... (OEIS A033995)。
节点数为 , 2 ... 的连通二分图的数量是 1, 1, 1, 3, 5, 17, 44, 182, ... (OEIS A005142)。