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皇后图


QueenGraphsChessboard

m×n 皇后图 Q_(m,n) 是一个具有 mn 个顶点的图,其中每个顶点代表一个 m×n 棋盘上的一个方格,每条边对应于皇后的一次合法移动。

QueensGraph

(2,n)-皇后图具有良好的嵌入,如上图所示。一般来说,顶点对应于棋盘方格的嵌入,当绘制为直线时,其边会与其他边重叠,唯一的非平凡例外是 (2,2)-皇后图。

皇后图在 Wolfram 语言中实现为GraphData[{"Queen", {m, n}}].

下表总结了皇后图的一些特殊情况。

下表总结了一些命名的皇后图的补图。

GG^_
(2,3)-皇后图(2,3)-骑士图
(2,4)-皇后图2P_4
(3,3)-皇后图(3,3)-骑士图

所有皇后图都是 哈密顿图双连通图。唯一 平面 且唯一 正则 皇后图是 (2,2)-皇后图,它与 四面体图 K_4 同构。

唯一 完美 皇后图是 Q_(1,n), Q_(2,n), 和 Q_(3,3)

给出 Q(n,n) 的 4-圈数量的闭合公式为

 60c_4=n(n-1)(21n^3+526n^2-1709n+996)-60(3n^2-12n+4)|_1/2n_|

(Perepechko 和 Voropaev)。

对于 (n,n)-皇后图,当 n=2, 3, ... 时,哈密顿圈的数量分别为 6, 3920, ... (OEIS A158663),相应的 哈密顿路径 的数量分别为 24, 45856, ... (OEIS A158664)。

由于 (n,n)-皇后图的每一行和每一列都是一个 n-团,因此这些图的 色数 至少为 n。事实上,当 n=1,5 (mod 6) 时,可以证明 n 种颜色就足够了。实际上,对于 n=2, 3, ...,色数分别为 4, 5, 5, 5, 7, 7, 9, 10, 11, 11, 12, 13, ... (OEIS A088202)。

Q_(m,n)mn 至少有一个是偶数时 (J. DeVincentis 和 S. Wagon,私人通信,11 月 13-14 日,2011 年) 以及当 mn 均为奇数且 m<=n<=2m-1 时 (S. Wagon,私人通信,2015 年 12 月 9 日),皇后图 Q_(m,n)1 类。另一方面,当 m,n 为奇数且 n>=(2m^3-11m+18)/3 时,皇后图显然为 2 类 (S. Wagon,私人通信,2015 年 12 月 9 日),这仅留下 m,n 为奇数且 2m-1<n<(2m^3-11m+18)/3 的情况有待研究。


另请参阅

主教图, 黑主教图, 国王图, 骑士图, 皇后问题, 车图, 三角蜂巢皇后图, 白主教图

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参考文献

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引用为

Weisstein, Eric W. "皇后图。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/QueenGraph.html

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