Редактирование: Теория Рамсея

Перейти к: навигация, поиск

Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.

Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия Ваш текст
Строка 1: Строка 1:
'''Теория Рамсея''' — раздел математики, изучающий условия, при которых в произвольно формируемых математических объектах обязан появиться некоторый порядок.
 
 
==Числа Рамсея==
 
==Числа Рамсея==
 +
Основным объектов изучения будут полные графы, ребра которых покрашены в несколько цветов. В дальнейшем, для простоты, полный граф на <tex>n</tex> вершинах будем называть кликой.
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|id=def1
 
|id=def1
|definition='''Клика''' (англ. ''clique'') в [[Основные определения теории графов#Неориентированные графы|неориентированном графе]] <tex>G(V, E)</tex> {{---}} подмножество [[Основные определения теории графов#Неориентированные графы|вершин]] <tex>C \subseteq V</tex>, такое что для любых двух различных вершин в <tex>C</tex> существует  [[Основные определения теории графов#def_edge_und|ребро]], их соединяющее. Другими словами, клика графа <tex>G(V, E)</tex> {{---}} [[Основные определения теории графов#defFullGraph|полный]] подграф графа <tex>G(V, E)</tex>. }}
+
|definition=Пусть <tex>m, n \in \mathbb N</tex>. Число Рамсея <tex>r(m, n)</tex> — это наименьшее из таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске ребер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в два цвета найдется клика на <tex>n</tex> вершинах с ребром цвета 1 или клика на <tex>m</tex> вершинах с ребром цвета 2.}}
{{Определение
+
===Существование. Оценки сверху===
|id=def2
+
{{Теорема|id=ter1|about=1
|definition='''Число Рамсея''' <tex>r(n, m)</tex> (англ. ''Ramsey's number'') {{---}} наименьшее из таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске ребер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в два цвета найдется клика на <tex>n</tex> вершинах с ребрами цвета <tex>1</tex> или клика на <tex>m</tex> вершинах с ребрами цвета <tex>2</tex>. }}
+
|statement=Пусть <tex>n,m \ge 2</tex>-натуральные числа. Тогда <tex>r(n,m) \le r(n,m-1)+r(n-1,m)</tex>. Если оба числа <tex>r(n,m-1)</tex> и <tex>r(n-1,m)</tex> {{---}} четные, то неравенство строгое.
Существует и другое определение для чисел Рамсея.
+
|proof=
{{Определение
+
1) Рассмотрим  клику на <tex>r(n, m - 1) + r(n - 1, m)</tex> вершинах с рёбрами цветов 1 и 2 и ее произвольную вершину <tex>a</tex>. Тогда либо от вершины <tex>a</tex> отходит хотя бы <tex>r(n, m - 1)</tex> рёбер цвета 2, либо от вершины <tex>a</tex> отходит хотя бы <tex>r(n—1, m)</tex> рёбер цвета 1. Случаи аналогичны, рассмотрим первый случай и клику на <tex>r(n, m — 1)</tex> вершинах, соединенных с <tex>a</tex> рёбрами цвета 2. На этих вершинах есть либо клика на <tex>n</tex> вершинах с ребрами цвета 1, либо клика на <tex>m—1</tex> вершинах с рёбрами цвета 2. Во втором случае добавим вершину <tex>a</tex> и получим клику на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета 2. Теперь из определения <tex>r(n, m)</tex> следует неравенство [[#ter1|из теоремы 1]].
|id=def15
+
2) Рассмотрим клику на <tex>r(n, m-l)+r(n-1, m)-1</tex> вершинах с рёбрами цветов 1 и 2 и его произвольную вершину <tex>a</tex>. Если вершине <tex>a</tex> инцидентны хотя бы <tex>r(n,m-1)</tex> рёбер цвета 2 или хотя бы <tex>r(n-1,m)</tex> рёбер цвета 1, то мы найдём в графе клику на <tex>n</tex> вершинах с рёбрами цвета 1 или клику на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета 2. Остаётся лишь случай, когда вершине <tex>a</tex> инцидентны ровно <tex>r(n, m-1)-1</tex> рёбер цвета 2, то же самое для всех остальных вершин. Это означает, что в графе из рёбер цвета 2 всего <tex>r(n, m-1)+r(n-1, m)-1</tex> вершин и степень каждой вершины равна <tex>r(n, m-1)-1</tex>. Однако, тогда в графе нечётное количество вершин нечётной степени. Противоречие показывает нам, что в случае, когда <tex>r(n, m-1)</tex> и <tex>r(n-1,m)</tex> — чётные, выполняется неравенство <tex>(n, m)<r(n, m-1)+r(n-1, m)-1</tex>.
|definition='''Число Рамсея''' <tex>r(n, m)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что для любого графа <tex>G</tex> на <tex>x</tex> вершинах либо в <tex>G</tex> найдется <tex>K_n</tex>,  либо в <tex>\overline G</tex> найдется граф <tex>K_m</tex>.
+
}}
 +
{{Утверждение|id=u1|about=1|statement=Для натуральных чисел <tex>m,n</tex> выполняется равенство <tex>r(n,m) \le C_{n+m-2}^{n-1}</tex>
 +
|proof=
 +
Очевидно, <tex>C^{n-1}_{n+m-2}=1</tex> при <tex>n=1</tex> или <tex>m=1</tex>, как и соответствующие числа Рамсея. Индукцией по <tex>n</tex> и <tex>m</tex> при <tex>n,m \ge 2</tex> получаем
 +
<tex>r(n,m) \le r(n,m-1)+r(n-1,m) \le C^{n-1}_{n+m-3}+C^{n-2}_{n+m-3}=C^{n-1}_{n+m-2}</tex>  
 
}}
 
}}
[[Файл:RamseyTheoryK5.png|200px|thumb|upright|Раскраска <tex>K_5</tex> без одноцветных треугольников]]
+
С помощью неравенства из [[#ter1|теоремы 1]] можно получить несколько точных значений чисел Рамсея.
Несложно доказать, что данные определения эквивалентны. Достаточно показать, что раскрашенному  в два цвета графу <tex>K_n</tex>, можно однозначно поставить в соответствие граф <tex>G</tex> на <tex>n</tex> вершинах. Довольно часто определение для чисел Рамсея дается через задачу "о друзьях и незнакомцах"<ref>[https://en.wikipedia.org/wiki/Theorem_on_friends_and_strangers| Theorem on friends and strangers]</ref>. Пусть на вечеринке каждые два человека могут быть либо друзьями, либо незнакомцами, в общем виде задачи требуется найти, какое минимальное количество людей нужно взять, чтобы хотя бы <tex>n</tex> человек были попарно знакомы, или хотя бы <tex>m</tex> человек были попарно незнакомы. Если мы переформулируем данную задачу в терминах графов, то как раз получим определение числа Рамсея <tex>r(n, m)</tex>, представленное ранее.
+
Отметим что <tex>r(3,3) \le 2r(2,3)=6</tex>. Так как числа <tex>r(3,3)</tex> и <tex>r(2,4)</tex> четны, можно вывести неравенства <tex>r(3,4) \le r(3,3)+r(2,4)-1=9</tex>. И, наконец, <tex>r(3,5) \le r(2,5)+r(3,4)=14</tex>, а также <tex>r(4,4) \le 2r(3,4)=18</tex>
  
===Пример===
+
===Экстремальные примеры и оценки снизу===
Чтобы получить лучшее представление природы чисел Рамсея, приведем пример. Докажем, что <tex>r(3,3) = 6</tex>. Представим, что ребра <tex>K_6</tex> раскрашены в два цвета: красный и синий. Возьмем вершину <tex>v</tex>. Данной вершине, как и всем другим, инцидентны <tex>5</tex> рёбер, тогда, согласно принципу Дирихле, хотя бы три из них одного цвета. Для определенности положим, что хотя бы <tex>3</tex> ребра, соединяющие вершину <tex>v</tex> с вершинами <tex>r</tex>, <tex>s</tex>, <tex>t</tex>, синие. Если хотя бы одно из ребер <tex>rs</tex>, <tex>rt</tex>, <tex>st</tex> синее, то в графе есть синий треугольник (полный граф на трёх вершинах), иначе, если они все красные, есть красный треугольник. Таким образом, <tex>r(3,3) \leqslant 6 </tex>.
+
Задача нахождения точных значений чисел Рамсея чрезвычайно трудна, этих значении известно немногим больше, чем перечислено выше.
Чтобы доказать, что <tex>r(3,3) = 6 </tex>, предъявим такую раскраску графа  <tex>K_5</tex>, где нет клики на трех вершинах ни синего, ни красного цвета. Такая раскраска представлена на рисунке справа. Понятно, что предъявлять отдельные раскраски для <tex> K_4</tex>, <tex>K_3</tex> не нужно, так как достаточно взять  соответствующие подграфы раскрашенного <tex>K_5</tex>.
+
{{Определение|id=def2
 +
|definition=Графом Рамсея <tex>R(n,m)</tex> назовем такой граф на <tex>r(n,m)-1</tex> вершинах, не содержащий ни клики на <tex>n</tex> вершинах ни независимого множества на <tex>m</tex> вершинах(то есть, граф на ребрах цвета 1 из раскраски в два цвета ребер графа <tex>K_{r(m,n)-1}</tex>, не содержащей ни клики на <tex>n</tex> вершинах с рёбрами цвета 1 ни клики на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета 2).
 +
}}
 +
Граф <tex>R(3,3)</tex> — это цикл на пяти вершинах. Экстремальный граф <tex>R(3,4)</tex> — это цикл на 8 вершинах с проведёнными четырьмя главными диагоналями. Графы <tex>R(3,5)</tex> и <tex>R(4,4)</tex> имеют интересную числовую природу.
  
===Теорема Рамсея. Оценки сверху===
+
Так, если ассоциировать 13 вершин графа <tex>R(3,5)</tex> с элементами поля вычетов по модулю 13, то рёбра будут соединять вычеты разность которых — кубический вычет по модулю 13 (то есть, 1, 5, 8 или 12).
{{Теорема|id=ter1|about=1, Теорема Рамсея
 
|statement= Для любых <tex>n,m \in \mathbb N</tex> существует число <tex>r(n,m)</tex>, при этом <tex>r(n,m) \leqslant r(n,m-1)+r(n-1,m)</tex>, а также если числа <tex>r(n,m-1)</tex> и <tex>r(n-1,m)</tex> четные, то неравенство принимает вид <tex>r(n,m) \leqslant r(n,m-1)+r(n-1,m) - 1</tex> .
 
|proof=
 
  
# Докажем с помощью метода математической индукции по <tex>n+m</tex>. <br>'''База:''' <tex>r(n,\;1) = r(1,\;n) = 1</tex>, так как граф, состоящий из одной вершины, можно считать полным графом любого цвета. <br>'''Индукционный переход:''' Пусть <tex>n>1</tex> и <tex>m>1</tex>. Рассмотрим полный чёрно-белый граф из <tex>r(n-1,\;m)+r(n,\;m-1)</tex> вершин. Возьмём произвольную вершину <tex>v</tex> и обозначим через <tex>M</tex> и <tex>N</tex> множества вершин, инцидентных <tex>v</tex> в чёрном и белом подграфе соответственно. Так как в графе <tex>r(n-1,\;m)+r(n,\;m-1)=|M|+|N|+1 </tex>   вершин, согласно принципу Дирихле, либо <tex>|M|\geqslant r(n-1,\;m)</tex>, либо <tex>|N|\geqslant r(n,\;m-1)</tex>. Пусть <tex>|M|\geqslant r(n-1,\;m)</tex>. Тогда либо в <tex>M</tex> существует белый <tex>K_m</tex>, что доказывает теорему, либо в <tex>M</tex> есть чёрный <tex>K_{n-1}</tex>, который вместе с <tex>v</tex> образует чёрный <tex>K_n</tex>, в этом случае теорема также доказана. Случай <tex>|N|\geqslant r(n,\;m-1)</tex> рассматривается аналогично.
+
Если считать 17 вершин графа <tex>R(4,4)</tex> элементами поля вычетов по модулю 17, то рёбра будут соединять вычеты, разность которых — квадратичный вычет по модулю 17 (то есть, 1, 2, 4, 8, 9, 13, 15 или 16).
# Предположим, <tex>p=r(n-1,\;m)</tex> и <tex>q=r(n,\;m-1)</tex> оба чётны. Положим <tex>s=p+q-1</tex> и рассмотрим чёрно-белый граф из <tex>s</tex> вершин. Если <tex>d_i</tex> степень <tex>i</tex>-й вершины в чёрном подграфе, то, согласно [[Лемма о рукопожатиях|лемме о рукопожатиях]], <tex> \sum\limits_{i=1}^s d_i</tex> — чётно. Поскольку <tex>s</tex> нечётно, должно существовать чётное <tex>d_i</tex>. Не умаляя общности, положим, что <tex>d_1</tex> чётно. Обозначим через <tex>M</tex> и <tex>N</tex> вершины, инцидентные вершине <tex>1</tex> в чёрном и белом подграфах соответственно. Тогда <tex>|M|=d_1</tex> и <tex>|N|=s-1-d_1</tex> оба чётны. Согласно принципу Дирихле, либо <tex>|M|\geqslant p-1</tex>, либо <tex>|N|\geqslant q</tex>. Так как <tex>|M|</tex> чётно, а <tex>p-1</tex> нечётно, первое неравенство можно усилить, так что либо <tex>|M|\geqslant p</tex>, либо <tex>|N|\geqslant q</tex>. <br> Далее проводим рассуждения, аналогичные тем, что присутствуют в первом пункте теоремы. Таким образом,  <tex>r(n,m) \leqslant r(n,m-1)+r(n-1,m) - 1</tex>.
 
}}
 
{{Утверждение|id=u1|about=1|statement=Для натуральных чисел <tex>m,n</tex> выполняется равенство <tex>r(n,m) \leqslant C_{n+m-2}^{n-1}</tex>
 
|proof=
 
Очевидно, <tex>C^{n-1}_{n+m-2}=1</tex> при <tex>n=1</tex> или <tex>m=1</tex>, как и соответствующие числа Рамсея. Индукцией по <tex>n</tex> и <tex>m</tex> при <tex>n,m \geqslant 2</tex> получаем
 
<tex>r(n,m) \leqslant r(n,m-1)+r(n-1,m) \leqslant C^{n-1}_{n+m-3}+C^{n-2}_{n+m-3}=C^{n-1}_{n+m-2}</tex>
 
}}
 
  
===Оценки снизу===
+
Существует гипотеза что любой граф <tex>R(k,k)</tex> изоморфен своему дополнению(или что в раскраске полного графа на <tex>r(k,k)-1</tex> вершинах в два цвета граф с рёбрами цвета 1 обязательно изоморфен графу с рёбрами цвета 2). Однако, это не белее чем красивое предположение, в обоснование которого можно положите лишь немногие известные примеры.
  
{{Теорема|id=ter2|about=2, Теорема Эрдеша
+
{{Теорема|id=ter2|about=2
|statement=Для любого натурального числа <tex>k \geqslant 2</tex> выполняется неравенство <tex>r(k,k) \geqslant 2^{k/2}</tex>
+
|statement=Для любого натурального числа <tex>k \ge 2</tex> выполняется неравенство <tex>r(k,k) \ge k^{k/2}</tex>
 
|proof=
 
|proof=
Так как <tex>r(2,2)=2</tex>, достаточно рассмотреть случай <tex>k \geqslant 3</tex>.
+
Так как <tex>R(2,2)=2</tex>, достаточно рассмотреть случай <tex>k \ge 3</tex>.
Пусть <tex>g(n, k)</tex> доля среди помеченных графов на <tex>n</tex> вершинах тех, что содержат клику на <tex>k</tex> вершинах. Всего графов на наших вершинах, очевидно <tex>2^{C^2_n}</tex> (каждое из возможных рёбер <tex>C^2_n</tex> можно провести или не провести).
+
Зафиксируем множество различных помеченных вершин <tex>v_i,...,v_n</tex>. Пусть <tex>g(n,k)</tex> — деля среди всех графов на вершинах <tex>v_i,...,v_n</tex> тех графов, что содержат клику на <tex>k</tex> вершинах. Всего графов на наших вершинах, очевидно <tex>2^{C^2_n}</tex> (каждое из возможных <tex>C^2_n</tex> можно провести или не провести).
  
Посчитаем графы с кликой на <tex>k</tex> вершинах следующим образом: существует <tex>C^k_n</tex> способов выбрать <tex>k</tex> вершин для клики в нашем множестве, после чего все рёбра между ними будем считать проведенными, а остальные ребра выбираются произвольно. Таким образом, каждый граф с кликой на <tex>k</tex> вершинах будет посчитан, причём некоторые даже более одного раза. Количестве графов с кликой оказывается не более, чем <tex>C^k_n\cdot 2^{C^2_n-C^2_k}</tex>. Следовательно,
+
Посчитаем графы с кликой на <tex>k</tex> вершинах так: существует <tex>C^k_n</tex> способов выбрать <tex>k</tex> вершин для клики в нашем множестве, после чего все рёбра между ними будем считать проведенными, а остальные ребра выбираются произвольным образом. Таким образом, каждый граф с кликой на <tex>k</tex> вершинах будет посчитан причём некоторые даже более одного раза. Количестве графов с кликой оказывается не более, чем <tex>C^k_n\cdot 2^{C^2_n-C^2_k}</tex>. Следовательно,
  
<tex>g(n,k) \leqslant \dfrac{C^k_n\cdot 2^{C^2_n-C^2_k}}{2^{C^2_n}}=\dfrac{n!}{(n-k)!\cdot k! \cdot 2^{C^2_k}}=\dfrac{(n-k+1)\cdot(n-k+2)\cdot\ldots \cdot(n-1)\cdot n}{ k! \cdot 2^{C^2_k}}<\dfrac{n^k}{k!\cdot 2^{C^2_k}}</tex> <tex>(*)</tex>
+
<tex>g(n,k) \le \frac{C^k_n}{2^{C^2_k}}<\frac{n^k}{k!\cdot 2^{C^2_k}}</tex> '''*'''
  
Подставив <tex>n<2^{k/2}</tex> в неравенство <tex>(*)</tex> мы получаем
+
Подставив <tex>n<2^{k/2}</tex> в неравенство '''*''' мы получаем
  
<tex>g(n,k)<\dfrac{2^{k^2/2}\cdot 2^{-C^2_k}}{k!}=\dfrac{2^{k/2}}{k!}<\dfrac12</tex> при <tex>k \geqslant 3</tex>
+
<tex>g(n,k)<\frac{2^{k^2/2}\cdot 2^{-C^2_k}}{k!}=\frac{2^{k/2}}{k!}<\frac12</tex> при <tex>k \ge 3</tex>
  
Предположим, что <tex>r(k,k)=n<2^{k/2}</tex> и разобьём все графы на <tex>n</tex> вершинах на пары <tex>\langle G, \overline G \rangle</tex>. Так как <tex>g(n,k)<\dfrac12</tex>, то существует пара <tex>\langle G, \overline G \rangle</tex>, в которой ни <tex>G</tex>, ни <tex>\overline G</tex> не содержат подграфа на <tex>k</tex> вершинах. Рассмотрим раскраску рёбер <tex>K_n</tex> в два цвета, в которой ребра цвета <tex>1</tex> образуют граф <tex>G</tex>. В такой раскраске нет клики на <tex>k</tex> вершинах ни цвета <tex>1</tex>, ни цвета <tex>2</tex>, получили противоречие. Значит <tex>n</tex> было выбрано неверно. Из этого следует <tex>r(k,k) \geqslant 2^{k/2}</tex>.
+
Предположим, что <tex>r(k,k)=n<2^{k/2}</tex> и разобьём все графы на n вершинах на пары <tex>G, \overline G</tex> (граф и его дополнение) Так как <tex>g(n,k)<\frac12</tex>, то существует пара, в которой ни <tex>G</tex>, ни <tex>\overline G</tex> не содержат клики на <tex>k</tex> вершинах. Рассмотрим раскраску рёбер <tex>K_n</tex> в два цвета, в которой ребра цвета 1 образуют граф <tex>G</tex>. В такой раскраске нет клики на <tex>k</tex> вершинах ни цвета 1, ни цвета 2, противоречие. Следовательно <tex>r(k,k) \ge 2^{k/2}</tex>.
 +
}}
 +
{{Утверждение|id=u2
 +
|about=2
 +
|statement=Для любых <tex>k,m \in \mathbb N</tex> таких, что <tex>2 \le k \le m</tex>, выполняется неравенство <tex>r(k,m) \ge 2^{k/2}</tex>
 
}}
 
}}
 
===Свойства чисел Рамсея===
 
Следующими свойствами удобно пользоваться при подсчете значений чисел Рамсея <tex>r(n,m)</tex> на практике.
 
* <tex>r(n,m) = r(m,n)</tex>
 
* <tex>r(1,m) = 1</tex>
 
* <tex>r(2,m) = m</tex>
 
 
===Значения чисел Рамсея===
 
Задача нахождения точных значений чисел Рамсея чрезвычайно трудна, их известно довольно мало. Далее приведена таблица Станислава Радзишевского, в которой присутствуют  практически все известные числа Рамсея или же промежутки, в которых они находятся.
 
<center>
 
{| class="wikitable" align="center" style="color: blue; background-color:#ffffcc;" cellpadding="10"
 
|+
 
!colspan="11"|Числа Рамсея
 
|-align="center"
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>n,\ m</tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>1 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>2 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>3 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>4 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>5 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>6 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>7 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>8 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>9 </tex></font>
 
! width="6%" |<font color="black"><tex>10</tex></font>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>1 </tex></font>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>1 </tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>2 </tex></font>
 
| <tex>1 </tex>
 
| <tex>2 </tex>
 
| <tex>3 </tex>
 
| <tex>4 </tex>
 
| <tex>5 </tex>
 
| <tex>6 </tex>
 
| <tex>7 </tex>
 
| <tex>8 </tex>
 
| <tex>9 </tex>
 
| <tex>10</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>3</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>3</tex>
 
| <tex>6</tex>
 
| <tex>9</tex>
 
| <tex>14</tex>
 
| <tex>18</tex>
 
| <tex>23</tex>
 
| <tex>28</tex>
 
| <tex>36</tex>
 
| <tex>[40, 42]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>4</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>4</tex>
 
| <tex>9</tex>
 
| <tex>18</tex>
 
| <tex>25</tex>
 
| <tex>[36, 41]</tex>
 
| <tex>[49, 61]</tex>
 
| <tex>[59, 84]</tex>
 
| <tex>[73, 115]</tex>
 
| <tex>[92, 149]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>5</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>5</tex>
 
| <tex>14</tex>
 
| <tex>25</tex>
 
| <tex>[43, 48]</tex>
 
| <tex>[58, 87]</tex>
 
| <tex>[80, 143]</tex>
 
| <tex>[101, 216]</tex>
 
| <tex>[133, 316]</tex>
 
| <tex>[149, 442]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>6</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>6</tex>
 
| <tex>18</tex>
 
| <tex>[36, 41]</tex>
 
| <tex>[58, 87]</tex>
 
| <tex>[102, 165]</tex>
 
| <tex>[115, 298]</tex>
 
| <tex>[134, 495]</tex>
 
| <tex>[183, 780]</tex>
 
| <tex>[204, 1171]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>7</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>7</tex>
 
| <tex>23</tex>
 
| <tex>[49, 61]</tex>
 
| <tex>[80, 143]</tex>
 
| <tex>[115, 298]</tex>
 
| <tex>[205, 540]</tex>
 
| <tex>[217, 1031]</tex>
 
| <tex>[252, 1713]</tex>
 
| <tex>[292, 2826]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>8</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>8</tex>
 
| <tex>28</tex>
 
| <tex>[56, 84]</tex>
 
| <tex>[101, 216]</tex>
 
| <tex>[127, 495]</tex>
 
| <tex>[217, 1031]</tex>
 
| <tex>[282, 1870]</tex>
 
| <tex>[329, 3583]</tex>
 
| <tex>[343, 6090]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>9</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>9</tex>
 
| <tex>36</tex>
 
| <tex>[73, 115]</tex>
 
| <tex>[133, 316]</tex>
 
| <tex>[183, 780]</tex>
 
| <tex>[252, 1713]</tex>
 
| <tex>[329, 3583]</tex>
 
| <tex>[565, 6588]</tex>
 
| <tex>[580, 12677]</tex>
 
|-align="center"
 
! <font color="black"><tex>10</tex></font>
 
| <tex>1</tex>
 
| <tex>10</tex>
 
| <tex>[40, 42]</tex>
 
| <tex>[92, 149]</tex>
 
| <tex>[149, 442]</tex>
 
| <tex>[179, 1171]</tex>
 
| <tex>[289, 2826]</tex>
 
| <tex>[343, 6090]</tex>
 
| <tex>[581, 12677]</tex>
 
| <tex>[798, 23556]</tex>
 
|}
 
</center>
 
  
 
===Числа Рамсея для раскрасок в несколько цветов===
 
===Числа Рамсея для раскрасок в несколько цветов===
Теперь обобщим числа Рамсея на произвольное количество цветов.
 
 
{{Определение
 
{{Определение
|id=def4
+
|id=def3
 
|definition=
 
|definition=
'''Число Рамсея''' <tex>r(n_1,\ldots,n_k)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске рёбер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в <tex>k</tex> цветов для некоторого <tex>i \in [1 \ldots k]</tex> обязательно найдётся клика на <tex>n_i</tex> вершинах с рёбрами цвета <tex>i</tex>. <tex>k,n_1,\ldots,n_k \in \mathbb N</tex>
+
Пусть <tex>k,n_1,...,n_k \in \mathbb N</tex>. Число Рамсея <tex>r(k;n_1,...,n_k)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске рёбер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в <tex>k</tex> цветов для некоторого <tex>i \in [1..k]</tex> обязательно найдётся клика на <tex>n_i</tex> вершинах с рёбрами цвета <tex>i</tex>.
 
}}
 
}}
  
 +
{{Утверждение
 +
|id=u3|about=3
 +
|statement=
 +
Отметим, что <tex>r(2;n,m)</tex> — это определённое ранее число Рамсея <tex>r(n,m)</tex>
 +
}}
 +
Обобщение оказывается настолько естественным что по сути не добавляет нам ничего нового:  полностью аналогично [[#ter1|теореме 1]] и [[#u1| утверждению 1]] можно доказать следующие факты.
 
{{Теорема
 
{{Теорема
|id=ter3|about=3,Теорема Рамсея для нескольких цветов
+
|id=ter3|about=3  
|statement=<tex>\forall k, n_1, \ldots n_k \in \mathbb N </tex> существует число Рамсея <tex>r(n_1,\ldots,n_k)</tex>, при этом <tex>r(n_1,\ldots,n_k)\leqslant r(n_1,\ldots, n_{k-2}, r(n_{k-1},\;n_k)).</tex>
+
|statement=Пусть <tex>k,n_1,...,n_k \ge 2</tex> {{---}} натуральные числа. Тогда выполняются следующие утверждения:
 +
<tex>1) r(k;n_1,...,n_k) \le r(k;n_1-1,n_2,...,n_k)+r(k;n_1,n_2-1,...,n_k)++r(k;n_1,n_2,...,n_k-1)-k+2</tex>
 +
<tex dpi="150">2)r(k;n_1,...,n_k) \le \frac{(n_1+n_2+...+n_k)!}{n_1!\cdot n_2!\cdot ...\cdot n_k!}</tex>
 
|proof=
 
|proof=
Возьмем граф из <tex>r(n_1,\ldots, n_{k-2}, r(n_{k-1}, n_k))</tex> вершин и окрасим его рёбра в <tex>k</tex> цветов. Пока что будем считать цвета <tex>k-1</tex> и <tex>k</tex> одним цветом. Тогда граф будет <tex>(k-1)</tex>-цветным. Согласно определению числа Рамсея <tex>r(n_1,\ldots,n_{k-2},r(n_{k-1},n_k))</tex>, такой граф либо содержит <tex>K_{n_i}</tex> для некоторого цвета <tex>i</tex>, такого что <tex>1\leqslant i\leqslant k-2</tex>, либо <tex>K_{r(n_{k-1},n_k)}</tex>, окрашенный общим цветом <tex>k-1</tex> и <tex>k</tex>. В первом случае доказательство завершено. Во втором случае вернём прежние цвета и заметим, что, по определению числа Рамсея, полный <tex>r(n_{k-1},n_k)</tex> — вершинный граф содержит либо <tex>K_{n_{k-1}}</tex> цвета <tex>k-1</tex>, либо <tex>K_{n_k}</tex> цвета <tex>k</tex>. Таким образом любое число Рамсея для раскраски в <tex>k</tex> цветов ограничено некоторым числом Рамсея для меньшего количества цветов, следовательно, <tex>r(n_1,\ldots,n_k)</tex> существует для любых <tex> k, n_1, \ldots n_k, \in \mathbb N </tex>, и теорема доказана.
+
1) Доказательстве полностью аналогично пункту 1 доказательства [[#ter1|теоремы 1]]
 +
 
 +
2) Доказательство аналогично [[#u1|утверждению 1]]. Нужно лишь убедиться в очевидном неравенстве для случая, когда хотя бы одно из чисел <tex>n_1,...,n_k</tex> равно 1 (левая часть в этом случае равна 1, а правая, очевидно не меньше 1) и заметить, что полиномиальные коэффициенты из очевидных комбинаторных соображений удовлетворяют соотношению:
 +
 
 +
<tex dpi="150">\frac{(n_1+n_2+...+n_k)!}{n_1!\cdot n_2!\cdot ...\cdot n_k!}=\sum\limits_{i = 1}^k\frac{(n_1+...+(n_i-1)+...+n_k)!}{n_1!\cdot ...\cdot (n_i-1)!\cdot ...\cdot n_k!}</tex>
 +
 
 +
Следовательно, 2 неравенство из данной [[#ter3|теоремы]] выводится из неравенства 1 по индукции.
 
}}
 
}}
  
 
==Числа Рамсея больших размерностей==
 
==Числа Рамсея больших размерностей==
 +
{{Определение
 +
|id=def4
 +
|definition=
 +
Пусть <tex>m,k,n_1,...,n_k \in \mathbb N</tex>, причём <tex>n_1,...,n_k \ge m</tex>. Число Рамсея <tex>r_m(k; n_1,...,n_k)</tex> —  наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске <tex>m</tex>-элементных подмножеств <tex>x</tex>-элементного множества <tex>M</tex> в <tex>k</tex> цветов для некоторого <tex>i \in [1..k]</tex> обязательно найдётся такое множество <tex>W_i</tex>, что <tex>|W_i|=n_i</tex> и все <tex>m</tex>-элементные подмножества множества <tex>W_i</tex> имеют цвет <tex>i</tex>.
 +
}}
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|id=def5
 
|id=def5
 
|definition=
 
|definition=
Пусть <tex>m,k,n_1,\ldots ,n_k \in \mathbb N</tex>, причём <tex>n_1,\ldots ,n_k \geqslant m</tex>. '''Число Рамсея''' <tex>r_m(n_1,\ldots ,n_k)</tex> —  наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске <tex>m</tex>-элементных подмножеств <tex>x</tex>-элементного множества <tex>M</tex> в <tex>k</tex> цветов для некоторого <tex>i \in [1\ldots k]</tex> обязательно найдётся такое множество <tex>W_i</tex>, что <tex>|W_i|=n_i</tex> и все <tex>m</tex>-элементные подмножества множества <tex>W_i</tex> имеют цвет <tex>i</tex>. Число <tex>m</tex> называют '''размерностью''' числа Рамсея <tex>r_m(n_1,\ldots ,n_k)</tex>.
+
Число <tex>m</tex> называется размерностью числа Рамсея <tex>r_m(k;n_1,...,n_k)</tex>.
 +
}}
 +
{{Утверждение
 +
|id=u4|about=4
 +
|statement=
 +
1) Нетрудно понять что числа Рамсея размерности 2 — это определённые выше числа Рамсея для клик<br>2) При количестве цветов, равном 2, этот параметр мы будем опускать и писать <tex>r_m(n_1,n_2)</tex> вместо <tex>r_m(2;n_1,n_2)</tex>.
 +
}}
 +
{{Определение
 +
|id=def6|definition=
 +
Для каждою множества <tex>M</tex> через <tex>M^k</tex> мы будем обозначать множество всех <tex>k</tex>-элементных подмножеств <tex>M</tex>.
 
}}
 
}}
Заметим, что числа Рамсея размерности <tex>2</tex> — это определённые ранее числа Рамсея для клик.
 
 
 
{{Теорема
 
{{Теорема
|id=ter4|about=4, Теорема Рамсея для чисел больших размерностей
+
|id=ter4|about=4|statement=Пусть <tex>m,k,n_1,...,n_k</tex> {{---}} натуральные числа, причем <tex>k \ge 2</tex>, а <tex>n_1,...,n_k \ge m</tex>. Тогда число Рамсея <tex>r_m(k;n_1,...n_k)</tex> существует(то есть, конечно)
|statement=Пусть <tex>m,k,n_1,\ldots,n_k</tex> {{---}} натуральные числа, причем <tex>k \geqslant 2</tex>, а <tex>n_1,\ldots ,n_k \geqslant m</tex>. Тогда существует число Рамсея <tex>r_m(n_1,\ldots n_k)</tex>.
 
 
|proof=
 
|proof=
# Мы будем доказывать теорему по индукции. Начнем со случая <tex>k=2</tex>. Приступая к доказательству для числа <tex>r_m(n_1,n_2)</tex> мы будем считать доказанным утверждение теоремы для чисел Рамсея всех меньших размерностей и чисел Рамсея размерности <tex>m</tex> с меньшей суммой <tex>n_1+n_2</tex>. В качестве базы будем использовать случай чисел Рамсея размерности <tex>2</tex> разобранный выше. Итак, мы докажем, что <tex>r_m(n_1,n_2)-1 \leqslant p=r_{m-1}(r_m(n_1-1,n_2),r_m(n_1,n_2-1))</tex>. <br> Для каждого множества <tex>M</tex> через <tex>M^k</tex> обозначим множество всех <tex>k</tex>-элементных подмножеств <tex>M</tex>. <br> Рассмотрим <tex>(p+1)</tex>-элементное множество <tex>M</tex> и выделим в нём элемент <tex>a</tex>. Пусть <tex>M_0=M \setminus \{ a \}</tex>. Пусть <tex>\rho:M^m\rightarrow \{1, 2 \} </tex> — произвольная раскраска в два цвета. Рассмотрим раскраску <tex>\rho': M_0^{m-1} \rightarrow \{1, 2\} </tex> , определённую следующим образом: для каждого множества <tex>B \in M_0^{m-1}</tex> пусть <tex>\rho'(B) = \rho(B \cup \{ a \})</tex>. <br> Так как <tex>|M_0|=p</tex>, либо существует <tex>r_m(n_1 — 1,n_2)</tex>-элементное подмножество <tex>M_i \subset M_0</tex>, <tex>\rho'(B)=1</tex> на всех <tex>B \in M_1^{m-1}</tex>, либо существует <tex>r_m(n_1,n_2-1)</tex>-элементное подмножество <tex>M_2 \subset M_0</tex>, <tex>\rho'(B)=2</tex> на всех <tex>B \in M_2^{m-1}</tex>. Случаи аналогичны, рассмотрим первый случай и множество <tex>M_1</tex>. <br> По индукционному предположен из <tex>|M_1|=r_m(n_1-1,n_2)</tex> следует, что либо существует <tex>n_1-1</tex>-элементное подмножество <tex>N_1 \subset M_1</tex>, <tex>\rho(A)=1</tex> на всех <tex>A \in N^m_1</tex>, либо существует <tex>n_2</tex>-элементное подмножество <tex>N_2 \subset M_1</tex>, <tex>\rho(A)=2</tex> на всех <tex>A \in N_2^m</tex>. Во втором случае искомое подмножество найдено (это <tex>N_2</tex>), рассмотрим первый случай и множество <tex>N=N_1 \cup \{a\}</tex>. Пусть <tex>A \in N^m</tex>. Если <tex>A \not\ni a</tex>, то <tex>A \in N_1^m</tex> и следовательно <tex>\rho(A)=1</tex>. Если же <tex>A \ni a</tex>, то множество <tex>A \setminus \{a\} \in N_1^{m-1} \subset M_1^{m-1}</tex> и поэтому <tex>\rho(A)=\rho'(A \setminus \{a \})=1</tex>. Учитывая, что <tex>|N|=n_1</tex>, мы нашли искомое подмножество и в этом случае.
+
1)Мы будем доказывать теорему по индукции. Начнем со случая <tex>k=2</tex>. Приступая к доказательству для числа <tex>r_m(n_1,n_2)</tex> мы будем считать доказанным утверждение теоремы для чисел Рамсея всех меньших размерностей и чисел Рамсея размерности <tex>m</tex> с меньшей суммой <tex>n_1+n_2</tex>. В качестве базы будем использовать случай чисел Рамсея размерности 2 разобранный выше. Итак, мы докажем, что
# При <tex>k>2</tex> будем вести индукцию по <tex>k</tex> с доказанной выше базой <tex>k=2</tex>. При <tex>k>2</tex> мы докажем неравенство <tex>r_m(n_1,\ldots ,n_k) \leqslant q=r_m(r_m(n_1,\ldots ,n_{k-1}),n_k)</tex>. <br> Для этого мы рассмотрим множество <tex>M</tex> на <tex>q</tex> вершинах и произвольную раскраску <tex>\rho:M^m \rightarrow [1 \ldots k]</tex> в <tex>k</tex>цветов. Рассмотрим раскраску <tex>\rho':M^m \rightarrow \{0,k\}</tex>, в которой цвета <tex>1,\ldots,k-1</tex> раскраски <tex>\rho</tex> склеены в цвет <tex>0</tex>. Тогда существует либо такое подмножество <tex>M_0 \subset M</tex>, что <tex>|M_0|=r_m(n_1,\ldots ,n_{k-1})</tex> и <tex>\rho'(A)=0</tex> на всех <tex>A \in M_0^m</tex>, либо существует такое <tex>n_k</tex>-элементное подмножество <tex>M_k \subset M</tex>, что <tex>\rho(A)=\rho'(A)=k</tex> на всех <tex>A \in M^m_k</tex>. Во втором случае <tex>M_k</tex> — искомое подмножество, а в первом случае заметим, что на любом подмножестве <tex>A \in M_0^m</tex> из <tex>\rho'(A)=0</tex> следует <tex>\rho(A) \in [1 \ldots k-1]</tex>. Исходя из размера множества <tex>M_0</tex> по индукционному предположению получаем, что найдется искомое подмножество множества <tex>M</tex> для одного из цветов <tex>1,\ldots ,k-1</tex>, таким образом неравенство доказано, а из этого следует и существование числа Рамсея <tex>r_m(n_1,\ldots ,n_k)</tex>.
+
 
 +
<tex>r_m(n_1,n_2)-1 \le p=r_{m-1}(r_m(n_1-1,n_2),r_m(n_1,n_2-1))</tex>
 +
 
 +
Рассмотрим <tex>(p+1)</tex>-элементное множество <tex>M</tex> и выделим в нём элемент <tex>a</tex>. Пусть <tex>M_0=M</tex>\{<tex>a</tex>}. Пусть <tex>\rho:M^m\rightarrow</tex> {1,2} — произвольная раскраска в два цвета. Рассмотрим раскраску <tex>\rho': M_0^{m-1}\rightarrow</tex> {1,2}, определённую следующим образом: для каждого множества <tex>B \in M_0^{m-1}</tex> пусть <tex>\rho'(В) = \rho(B U</tex>{a}<tex>)</tex>.
 +
Так как <tex>|M_0|=p</tex>, либо существует <tex>r_m(n_1 — 1,n_2)</tex>-элементное подмножество <tex>M_i \subset M_0</tex>, для которого <tex>\rho'(В)=1</tex> на всех <tex>B \in M_1^{m-1}</tex>, либо существует <tex>r_m(n_1,n_2-1)</tex>-элементное подмножество <tex>M_2 \subset M_0</tex>, для которого <tex>\rho'(B)=2</tex> на всех <tex>B \in M_2^{m-1}</tex>. Случаи аналогичны, рассмотрим первый случай и множество <tex>M_1</tex>.
 +
По индукционному предположен из <tex>|M_1|=r_m(n_1-1,n_2)</tex> следует, что либо существует <tex>n_1-1</tex>-элементное подмножество <tex>N_1 \subset M_1</tex>, для которого <tex>\rho(A)=1</tex> на всех <tex>A \in N^m_1</tex>, либо существует <tex>n_2</tex>-элементное подмножество <tex>N_2 \subset M_1</tex>, для которого <tex>\rho(A)=2</tex> на всех <tex>A \in N_2^m</tex>. Во втором случае искомое подмножество найдено (это <tex>N_2</tex>), рассмотрим первый случай и множество <tex>N=N_1 \cup </tex>{<tex>a</tex>}. Пусть <tex>A \in N^m</tex>. Если <tex>A \not\ni a</tex>, то <tex>A \in N_1^m</tex> и следовательно <tex>\rho(A)=1</tex>. Если же <tex>A \ni a</tex>, то множество <tex>A</tex>\{<tex>a</tex>}<tex>\in N_1^{m-1} \subset M_1^{m-1}</tex> и поэтому <tex>\rho(A)=\rho'(A</tex>\{<tex>a</tex>}<tex>)=1</tex>. Учитывая, что <tex>|N|=n_1</tex>, мы нашли искомое подмножество и в этом случае.
 +
 
 +
2)При <tex>k>2</tex> будем вести индукцию по <tex>k</tex> с доказанной выше базой <tex>k=2</tex>. При <tex>k>2</tex> мы докажем неравенство
 +
 
 +
<tex>r_m(k;n_1,...,n_k) \le q=r_m(r_m(k-1;n_1,...,n_{k-1}),n_k)</tex>
 +
 
 +
Для этого мы рассмотрим множество <tex>M</tex> на <tex>q</tex> вершинах и произвольную раскраску <tex>\rho:M^m \rightarrow [1..k]</tex> в <tex>k</tex>цветов. Рассмотрим раскраску <tex>\rho':M^m \rightarrow </tex>{<tex>0,k</tex>}, в которой цвета <tex>1,...,k-1</tex> раскраски <tex>\rho</tex> склеены в цвет 0. Тогда существует либо таксе подмножество <tex>M_0 \subset M</tex>, что <tex>|M_0|=r_m(k-1;n_1,...,n_{k-1})</tex> и <tex>\rho'(A)=0</tex> на всех <tex>A \in M_0^m</tex>, либо существует такое <tex>n_k</tex>-элементное подмножество <tex>M_k \subset M</tex>, что <tex>\rho(A)=\rho'(A)=k</tex> на всех <tex>A \in M^m_k</tex>. Во втором случае <tex>M_k</tex> — искомое подмножество, а в первом случае заметим, что на любом подмножестве <tex>A \in M_0^m</tex> из <tex>\rho'(A)=0</tex> следует <tex>\rho(A) \in [1..k-1]</tex>. Исходя из размера множества <tex>M_0</tex> по индукционному предположению получаем, что найдется искомое подмножество множества <tex>M</tex> для одного из цветов <tex>1,...,k-1</tex>
 
}}
 
}}
  
Строка 233: Строка 122:
 
Еще один способ обобщения классической теории Рамсея — замена клик на произвольные графы-шаблоны.
 
Еще один способ обобщения классической теории Рамсея — замена клик на произвольные графы-шаблоны.
 
{{Определение
 
{{Определение
|id=def8
+
|id=def7
 
|definition=
 
|definition=
Пусть <tex>H_1,H_2</tex> — графы. '''Число Рамсея''' <tex>r(H_1,H_2)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске рёбер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в два цвета обязательно найдется подграф, [[Основные определения теории графов#isomorphic_graphs|изоморфный]] <tex>H_1</tex> с рёбрами цвета <tex>1</tex> или подграф изоморфный <tex>H_2</tex> с рёбрами цвета <tex>2</tex>.
+
Пусть <tex>H_1,h_2</tex> — два данных графа. Число Рамсея <tex>r(H_1,H_2)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что при любой раскраске рёбер полного графа на <tex>x</tex> вершинах в два цвета обязательно найдется подграф, изоморфный <tex>H_1</tex> с рёбрами цвета 1 или подграф изоморфный <tex>H_2</tex> с рёбрами цвета 2
 
}}
 
}}
Существует и другое определение чисел Рамсея для произвольных графов.
+
В принципе из результатов классической теории Рамсея понятие, что числа <tex>r(H_1,H_2)</tex> обязательно существуют (то есть, конечны).
{{Определение
 
|id=def16
 
|definition=
 
Пусть <tex>H_1,H_2</tex> — графы. '''Число Рамсея''' <tex>r(H_1,H_2)</tex> — это наименьшее из всех таких чисел <tex>x \in \mathbb N</tex>, что для любого графа <tex>G</tex> на <tex>x</tex> вершинах либо в <tex>G</tex> найдется подграф изоморфный <tex>H_1</tex>,  либо в <tex>\overline G</tex> найдется подграф изоморфный <tex>H_2</tex>.
 
}}
 
Несложно показать, что эти определения эквивалентны (аналогично определениям для классических чисел Рамсея). Из результатов классической теории Рамсея становится понятно, что числа <tex>r(H_1,H_2)</tex> существуют.
 
  
 
{{Лемма
 
{{Лемма
|id=l1|about=1|statement=Пусть <tex>m>1</tex>, а граф <tex>H</tex> таков, что <tex>v(H) \geqslant (m-1)(n-1)+1</tex> и <tex>\alpha(H) \leqslant m-1</tex>, где <tex>v(H)</tex> {{---}} количество вершин в графе <tex>H</tex>. Тогда граф <tex>H</tex> содержит в качестве подграфа любое [[Основные определения теории графов#defTree|дерево]] на <tex>n</tex> вершинах.
+
|id=l1|about=1|statement=Пусть <tex>m>1</tex>, а граф <tex>H</tex> таков, что <tex>v(H) \ge (m-1)(n-1)+1</tex> и <tex>\alpha(H) \le m-1</tex>. Тогда граф <tex>H</tex> содержит в качестве подграфа любое дерево на <tex>n</tex> вершинах.
 
|proof=
 
|proof=
Зафиксируем <tex>m</tex> и проведем индукцию по <tex>n</tex>.  
+
Зафиксируем <tex>m</tex> и проведем индукцию по <tex>n</tex>. База для <tex>n=1</tex> очевидна. Докажем индукционный переход <tex>n-1 \rightarrow n(n>1</tex>. Рассмотрим произвольное дерево <tex>T_n</tex> на <tex>n</tex> вершинах, пусть дерево <tex>T_{n-1}</tex> получено из <tex>T_n</tex> удалением висячей вершины. Пусть <tex>U</tex> — максимальное независимое множестве вершин графа <tex>H</tex> Тогда <tex>|U|=\alpha(H) \le m-1</tex>, следовательно <tex>v(H-U) \ge (m-1)(n-2)+1</tex> и очевидно <tex>\alpha(H-U) \le m-1</tex>.
 
+
По индукционному предположению, граф <tex>H-U</tex> содержит в качестве подграфа дерево <tex>T_{n-1}</tex>. Пусть <tex>a</tex> — вершина этого дерева, присоединив к ксторой висячую вершину мы получим дерево <tex>T_n</tex>. Заметим, что множество <tex>U \cup</tex>{<tex>a</tex>} не является независимым ввиду максимальности <tex>U</tex>. Следовательно, вершина <tex>a</tex> смежна хотя с одной вершиной <tex>x \in U</tex>. Отметим, что <tex>x \not\in V(T_{n-1})</tex> и, присоединив вершину <tex>x</tex> к вершине <tex>a</tex> дерева <tex>T_{n-1}</tex>, получим дерево <tex>T_n</tex> в качестве подграфа графа <tex>H</tex>.
'''База:''' для <tex>n=1</tex> очевидно.  
 
 
 
'''Индукционный переход:''' Пусть верно для <tex>n-1</tex>, докажем для <tex>n</tex>. Рассмотрим произвольное дерево <tex>T_n</tex> на <tex>n</tex> вершинах, пусть дерево <tex>T_{n-1}</tex> получено из <tex>T_n</tex> удалением висячей вершины. Пусть <tex>U</tex> — максимальное независимое множество вершин графа <tex>H</tex>. Тогда <tex>|U|=\alpha(H) \leqslant m-1</tex>, следовательно <tex>v(H-U) \geqslant (m-1)(n-2)+1</tex> и очевидно <tex>\alpha(H-U) \leqslant m-1</tex>.
 
По индукционному предположению, граф <tex>H-U</tex> содержит в качестве подграфа дерево <tex>T_{n-1}</tex>. Пусть <tex>a</tex> — вершина этого дерева, присоединив к которой висячую вершину, мы получим дерево <tex>T_n</tex>. Заметим, что множество <tex>U \cup</tex> <tex>\{a\}</tex> не является независимым ввиду максимальности <tex>U</tex>. Следовательно, вершина <tex>a</tex> смежна хотя бы с одной вершиной <tex>x \in U</tex>. Отметим, что <tex>x</tex> не принадлежит множеству вершин графа <tex>T_{n-1}</tex> и, присоединив вершину <tex>x</tex> к вершине <tex>a</tex> дерева <tex>T_{n-1}</tex>, получим дерево <tex>T_n</tex> в качестве подграфа графа <tex>H</tex>.
 
 
}}
 
}}
 
{{Теорема
 
{{Теорема
 
|id=ter5  
 
|id=ter5  
|author=5, Теорема Хватала
+
|author=5
|statement=<tex>r(T_n,K_m)=(m-1)(n-1)+1</tex>, где <tex>T_n</tex> — дерево на <tex>n</tex> вершинах.
+
|statement=Пусть <tex>T_n</tex> — дерево на <tex>n</tex> вершинах. Тогда <tex>r(T_n,K_m)=(m-1)(n-1)+1</tex>.
 
|proof=
 
|proof=
Сперва докажем, что <tex>r(T_n,K_m) \geqslant (m-1)(n-1)+1</tex>. Для этого предъявим раскраску рёбер графа <tex>K_{(m-1)(n-1)}</tex>, в которой нет ни одного связного подграфа на <tex>n</tex> вершинах с рёбрами цвета <tex>1</tex> и нет клики на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета <tex>2</tex>. Разобьём вершины графа на <tex>m-1</tex> клику по <tex>n-1</tex> вершине и покрасим все рёбра этих клик в цвет <tex>1</tex>. Тогда любой связный подграф с рёбрами цвета <tex>1</tex> содержит не более <tex>n-1</tex> вершины, в частности, нет подграфа с рёбрами цвета <tex>1</tex>, изоморфного <tex>T_n</tex>. Рёбра цвета <tex>2</tex> (то есть, все оставшиеся рёбра) образуют <tex>(m-1)</tex>-дольный граф, в котором, очевидно, нет клики на <tex>m</tex> вершинах.
+
1) Докажем, что <tex>r(T_n,K_m) \ge (m-1)(n-1)+1</tex>. Для этого предъявим раскраску рёбер графа K_{(m-1)(n-1)}, в которой нет ни одного связного подграфа на <tex>n</tex> вершинах с рёбрами цвета 1 и нет клики на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета 2. Разобьём вершины графа на <tex>m-1</tex> клику по <tex>n-1</tex> вершине и покрасим все рёбра этих клик в цвет 1. Тогда любой связный подграф с рёбрами цвета 1 содержит не более <tex>n-1</tex> вершины, в частности, нет подграфа с рёбрами цвета 1, изоморфного <tex>T_n</tex>. Рёбра цвета 2 (то есть, все оставшиеся рёбра) образуют <tex>(m-1)</tex>-дольный граф, в котором, очевидно, нет клики на <tex>m</tex> вершинах.
Теперь воспользуемся вторым [[#def16|определением]] числа Рамсея <tex>r(H_1, H_2)</tex>. Рассмотрим произвольный граф <tex>G</tex> на <tex>{(m-1)(n-1)+1}</tex> вершинах. Предположим, что в графе <tex>G</tex> не существует клики на <tex>m</tex> вершинах. Тогда <tex>m>1</tex> и <tex>\alpha( \overline G) \leqslant m-1</tex>. По [[#l1|лемме <tex>1</tex>]], граф <tex> \overline G</tex> содержит в качестве подграфа любое дерево на <tex>n</tex> вершинах, в частности, дерево, изоморфное <tex>T_n</tex>.
+
 
 +
2) Рассмотрим произвольную раскраску рёбер полного графа <tex>K_{(m-1)(n-1)+1}</tex> в два цвета. Предположим, что не существует клики на <tex>m</tex> вершинах с рёбрами цвета 2. Тогда <tex>m>1</tex> и <tex>\alpha(G_1) \le m-1</tex>. По [[#l1|лемме 1]], граф <tex>G_1</tex> содержит в качестве подграфа любое дерево на <tex>n</tex> вершинах в частности, дерево, изоморфное <tex>T_n</tex>.
 
}}
 
}}
  
 
==Индуцированная теорема Рамсея==
 
==Индуцированная теорема Рамсея==
 +
Докажем похожее на теорему Рамсея, но значительно более сложнее утверждение.
 +
{{Определение
 +
|id=def8
 +
|definition=Пусть <tex>H</tex> — граф. Граф <tex>G</tex> называется рамсеееским графом для <tex>H</tex>, если при любой раскраске рёбер графа <tex>G</tex> в два цвета существует одноцветный по рёбрам индуцированный подграф графа <tex>G</tex> изоморфный <tex>H</tex>}}
 +
При замене произвольного графа <tex>H</tex> на клику мы получаем частный случай классической теоремы Рамсея. Для клики добавленное слово "индуцированный" ничего не меняет. Но значительно усложняет ситуацию для произвольного графа <tex>H</tex>.
 +
{{Теорема
 +
|id=ter6
 +
|about=6, Индуцированная теорема Рамсея
 +
|statement=Для любого графа существует рамсеевский граф
 +
}}
 +
===Случай двудольного графа===
 +
Здесь мы будем рассматривать двудольный граф <tex>G</tex>, как
 +
 +
<tex>G=(V_1(G),V_2(G),E(G))</tex>,
 +
 +
где <tex>V_1(G)</tex> и <tex>V_2(G)</tex> — разбиение множества вершин <tex>V(G)</tex> на две доли, а рёбра соединяют вершины из разных долей.
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|id=def9
 
|id=def9
|definition=Граф <tex>H</tex> называется '''индуцированным подграфом''' (англ. ''induced subgraph'') графа <tex>G</tex> если две вершины в <tex>H</tex> соединены ребром тогда и только тогда, когда они смежны в <tex>G</tex>. }}
+
|definition=
 
+
Пусть <tex>H,G</tex> — двудольные графы. Инъективное отображение <tex>\phi:V(H)\rightarrow V(G)</tex> назовём погружением, если оно удовлетворяет двум условиям.<br>
 +
1)<tex>\phi(V_1(H)) \subset V_1(G), \phi(V_2(H)) \subset v_2(G)</tex><br>
 +
2)<tex>\phi(u)\phi(v) \in E(G)</tex> тогда и только тогда когда <tex>uv\in E(H)</tex>
 +
В этом случае будем говорить, что двудольный граф <tex>H</tex> погружён в двудольный граф <tex>G</tex> и использовать обозначение <tex>\phi(H)=G(\phi(V(H)))</tex>
 +
}}
 +
{{Утверждение
 +
|id=u5|about=5
 +
|statement=
 +
Отметим, что если существует погружение <tex>\phi</tex> двудольного графа <tex>H</tex> в двудольный граф <tex>G</tex> то индуцированный подграф <tex>\phi(H)</tex> графа <tex>G</tex> изоморфен <tex>H</tex>
 +
}}
 +
Напомним, что для множества <tex>X</tex> через <tex>X^k</tex> мы обозначаем множество всех <tex>k</tex>-элементных подмножеств множества <tex>X</tex>.
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|id=def10
 
|id=def10
|definition=Пусть <tex>H</tex> — граф. Граф <tex>G</tex> будем называть '''рамсеевским графом'''  (англ. ''Ramsey’s graph'') для <tex>H</tex>, если при любой раскраске рёбер графа <tex>G</tex> в два цвета существует одноцветный по рёбрам индуцированный подграф графа <tex>G</tex> изоморфный <tex>H</tex>.}}
+
|definition=Назовем особым двудольный граф вида
 +
<tex>H=(V,V^k,E(H))</tex>, где <tex>E(H)=</tex>{<tex>xY|x\in V,Y\in V^k, x\in Y</tex>}
 +
}}
  
{{Определение
+
{{Лемма
|id=def11
+
|id=l2|about=2
|definition='''Индуцированным числом Рамсея''' (англ. ''induced Ramsey’s number'') <tex>r_{ind}(H)</tex> для графа <tex>H</tex> будем называть минимальное число <tex>x \in \mathbb N</tex>, такое что существует рамсеевский граф на <tex>x</tex> вершинах для графа <tex>H</tex>.}}
+
|statement=Любой двудольный граф может быть погружен в особый двудольный граф.
Заметим, что при замене произвольного графа <tex>H</tex> на клику мы получаем частный случай классической теоремы Рамсея.  
+
|proof=
 +
Рассмотрим произвольный двудольный граф <tex>P</tex>, пусть <tex>V_1(P)=\{a_1,...,a_n\}, V_2(P)=\{b_1,...,b_n\}</tex>. Положим
 +
<tex>V=\{x_1,...,x_n,y_1,...,y_n,z_1,...,z_m\}</tex>
 +
 
 +
Построим погружение <tex>P</tex> в особый двудольный граф <tex>H=(V,V^{n+1},E)</tex>.
 +
 
 +
Изначально положим <tex>\phi(a_i)=x_i</tex>. Попробуем построить такое множество <tex>Y_j\in V^{n+1}</tex>, что <tex>\phi(b_j)=Y_j</tex>. По определению погружения и множества <tex>E(H)</tex>, должно выполняться условие:<br>
 +
<tex>Y_j\cap\{x_1,...,x_n\}=\phi(N_P(b_j)</tex>
 +
Условие оставляет незаполненными <tex>n+1-d_P(b_j)\ge 1</tex> элементов множества <tex>Y_j</tex> (единственное ограничение эти элементы не могут быть вершинами <tex>x_1,...,x_n</tex>). Поместим в <tex>Y_j</tex> элемент-индекс <tex>z_j</tex> (чтобы <tex>Y_j\not=Y_l</tex> при <tex>j \not=l</tex>, и дополним произвольно элементами из <tex>y_1,...,y_n</tex>, чтобы в множестве <tex>Y_j</tex> было ровно <tex>n+1</tex> элементов.
 +
}}
 +
 
 +
{{Лемма
 +
|id=l3|about=3
 +
|statement=Для любого двудольного графа <tex>H</tex> существует такой двудольный граф <tex>G</tex>, что для любой раскраски рёбер <tex>G</tex> в два цвета обязательно существует погружение <tex>\phi</tex> графа <tex>H</tex> в граф <tex>G</tex> в котором все рёбра <tex>\phi(H)</tex> одноцветны.
 +
|proof=
 +
{{Утверждение
 +
|id=u6|about=6
 +
|statement=
 +
Разумеется, указанный в условии [[#l3|леммы 3]] граф <tex>G</tex> будет рамсеевским графом для <tex>H</tex>. Утверждение леммы более сильное: мы дополнительно требуем, чтобы все вершины одной доли <tex>H</tex> можно было погрузить в одну долю графа <tex>G</tex>.
 +
}}
 +
Ввиду [[#l2|леммы 2]] достаточно доказать утверждение для особого двудольного графа <tex>H=(V,V^k,E(H))</tex>. Пусть <tex>|V|=n</tex>. Докажем что рамсеевским графом для <tex>H</tex> будет особый двудольный граф <tex>G=(U,U^{2k-1},E(G))</tex>, где<br>
 +
<tex>|U|=r_{2k-1}(2C^k_{2k-1};kn+k-1,...,kn+k-1).</tex> '''**'''<br>
 +
Рассмотрим произвольную раскраску рёбер графа <tex>G</tex> в два цвета 1 и 2. Каждое множество <tex>Y\in U^{2k-1}</tex> смежно как вершина особого двудольного графа <tex>G</tex> с <tex>2k-1</tex> вершиной, хотя бы <tex>k</tex> из этих рёбер имеет одинаковый цвет. Выберем и зафиксируем для каждого множества <tex>Y</tex> его подмножество <tex>S(Y)</tex>, состоящее из <tex>k</tex> вершин доли <tex>U</tex> соединённых с <tex>Y</tex> рёбрами одинакового цвета. Пусть <tex>c(Y)\in \{1,2\}</tex> — это цвет рёбер соединяющий <tex>Y</tex> с вершинами из <tex>S(Y)</tex>.
 +
 
 +
Можно считать, что элементы <tex>U</tex> упорядочены. Тогда элементы каждого множества <tex>Y\in U^{2k-1}</tex> будут упорядочены. Обозначим через <tex>\sigma(Y)</tex> множество номеров <tex>k</tex> элементов множества <tex>S(Y)</tex> в порядке элементов множества <tex>Y</tex>. Тогда <tex>\sigma(Y)</tex> может принимать ровно <tex>C^k_{2k-1}</tex> значений.
 +
 
 +
Покрасим множество <tex>U^{2k-1}</tex> (то есть все <tex>(2k-1)</tex>-элементные подмножества <tex>U</tex>) в <tex>2C^k_{2k-1}</tex>цветов: цветом подмножества <tex>Y</tex> будет пара <tex>(\sigma(Y),c(Y))</tex>. Из выбора размера множества <tex>U</tex> (см. условие **) следует, что ceotcndetn такое подмножество <tex>W\subset U</tex>, что <tex>|W|=kn+k-1</tex> и все подмножества <tex>Y\subset W^{2k-1}</tex> имеют одинаковый цвет <tex>(\sigma(Y),c(Y))</tex> (не умаляя общности будем считать, что <tex>\sigma(Y)=\sigma, c(Y)=1)</tex>. Мы найдём погружение графа <tex>H</tex> в <tex>G(W)</tex>, все рёбра в котором покрашены в исходной раскраске в цвет 1 и тем самым докажем лемму.
 +
 
 +
Занумеруем элементы множества <tex>W</tex> в порядке их следования в <tex>U</tex>: пусть <tex>W=\{w_1,...,w_{kn+k-1}\}</tex>. Введем обозначения
 +
 
 +
<tex>t_j=w_kj, T=\{t_1,...,t_n\}, V=\{a_1,...,a_n\}</tex>.
 +
 
 +
Положим <tex>\phi(a_i)=t_i</tex>. Остаётся корректно определить <tex>\phi(Z)</tex> для каждого множества <tex>Z\in V^k</tex>. Прежде чем построить <tex>\phi(Z)=Y\in U^{2k-1}</tex> мы положим <tex>S(Y)=\{\phi(x):x\in Z\}</tex>. Из определения погружения понятно, что тогда должно выполняться условие <tex>S(Y)=Y\cap T</tex>, а следовательно, нам нужно дополнить множество <tex>Y</tex> еще <tex>k-1</tex> элементами, не входящими в множество <tex>T</tex>. Мы сделаем это так, чтобы множество порядков номеров элементов множества <tex>S(Y)</tex> среди элементов множества <tex>Y</tex> было <tex>\sigma(Y)=\sigma</tex>: так как <tex>t_i=w_ki</tex>, не входящих в <tex>T</tex> элементов <tex>W</tex> хватит, чтобы обеспечить это.
  
 +
Так как по выбору множества <tex>W</tex> мы имеем <tex>\sigma(Y)=\sigma</tex>, множество <tex>S(Y)</tex> выбрано корректно и, опять же в силу выбора <tex>W</tex>, все рёбра особого двудольного графа <tex>G</tex> между вершинами из <tex>S(Y)=\{\phi(x):x\in Z\}</tex> и <tex>Y=\phi(Z)</tex> покрашены в цвет 1. В завершение остается лишь добавить, что при <tex>Z\not=Z'</tex> мы по построению имеем <tex>S(\phi(Z))\not=S(\phi(Z'))</tex>, поэтому <tex>\phi(Z)\not=\phi(Z')</tex>. Таким образом искомое погружение построено.
 +
}}
  
 +
===Случай произвольного графа===
 
{{Теорема
 
{{Теорема
|id=ter6
+
|id=ter7|about=7
|about=6, Индуцированная теорема Рамсея
+
|statement=Для произвольного графа <tex>H</tex> существует рамсеевский граф.
|statement=Для любого графа <tex>H</tex> существует рамсеевский граф <tex>G</tex>.
+
|proof=
}}
+
Пусть <tex>k=v(H),n=r(k,k)</tex>. Пронумеруем вершины графа <tex>H</tex>. Построим граф <tex>G^0</tex> следующим образом: разместим его вершины в виде таблице <tex>n \times C^k_n</tex>. Таким образом в каждом столбце вершины окажутся пронумерованы числами от 1 до <tex>n</tex>, как соответствующие строки таблицы. В каждом столбце одним из <tex>C^k_n</tex> способов разместим граф <tex>H</tex> (каждый столбец соответствует одному из возможных способов размещения). Все рёбра графа <tex>G^0</tex> будут рёбрами указанных копий графа <tex>H</tex>.
 +
 
 +
Граф <tex>G^0</tex> является <tex>n</tex>-дольным, его естественное разбиение на доли задаётся таблицей: <tex>V_i(G^0)</tex> — это вершины, соответствующие <tex>i</tex> ряду таблицы. Мы последовательно в несколько шагов будем перестраивать наш граф с помощью [[#l3|леммы 3]], так, чтобы вершины последующих графов также разбивались на <tex>n</tex> долей и записывались в виде таблицы. Каждый шаг будет соответствовать одной паре строк таблицы.
 +
 
 +
'''Шаг перестройки графа.'''
 +
 
 +
Итак, пусть мы имеем <tex>n</tex>-дольный граф <tex>G^l</tex>, доли которого <tex>V_i=V_i(G^l)</tex> (где <tex>i\in [1..n]</tex>). Пусть с парой строк (и, соответственно, долей) <tex>i,j</tex> мы еще не выполняли шаг. Очевидно, граф <tex>G_{i,j}=G^l(V_i\cup V_j)</tex> двудолен и для него по [[#l3|лемме 3]] существует двудольный рамсеевский граф <tex>P_{i,j}</tex>. Более того если вершины <tex>P_{i,j}</tex> разбиты на две доли <tex>W_i</tex> и <tex>W_j</tex>, то для любой раскраски рёбер в два цвета существует одноцветное погружение <tex>\phi</tex> графа <tex>G_{i,j}</tex> в <tex>P_{i,j}</tex> в котором <tex>\phi(V_i)\subset W_i</tex> и <tex>\phi(V_j)\subset W_j</tex>. Назовём таксе погружение одноцветным.
 +
 
 +
Перейдём к построению <tex>G^{l+1}</tex>. Заменим <tex>V_i</tex> на <tex>W_i</tex> и <tex>V_j</tex> на <tex>W_j</tex>, проведем между этими долями все рёбра графа <tex>P_{i,j}</tex>. Наша цель в том, чтобы для любого погружения <tex>G_{i,j}</tex> в <tex>P_{i,j}</tex> была содержащая его копия <tex>G^l</tex> (причем доли этой копии лежали в соответствующих строках таблицы графа <tex>G^{l+1}</tex>
 +
 
 +
Занумеруем всевозможные погружения <tex>G_{i,j}</tex> в <tex>P_{i,j}</tex>: пусть это <tex>G_{i,j}(1),...,G_{i,j}(q)</tex>. Каждому погружению <tex>G_{i,j}(s)</tex> мы поставим в соответствие отдельные копии всех отличных от <tex>V_i</tex> и <tex>V_j</tex> долей: <tex>V_1(s),...,V_n(s)</tex>. Положим <tex>V_i(s)=V(G_{i,j}(s))\cap W_i</tex> и <tex>V_j(s)=V(G_{i,j}(s))\cap W_j</tex>. На этих долях построим копию графа <tex>G^l</tex>. В результате для каждого погружения графа <tex>G_{i,j}</tex> в <tex>P_{i,j}</tex> мы построили свою копию графа <tex>G^l</tex>.
  
Доказательство <ref>[https://math.la.asu.edu/~andrzej/teach/mat598/lec8.pdf Induced Ramsey Theorem Proof]</ref> данной теоремы было приведено независимо различными математиками, однако благодаря ему получилось предоставить только очень грубые оценки значений индуцированных чисел Рамсея. В данный момент проблема нахождения сколько-нибудь точных границ индуцированных чисел Рамсея является нерешенной задачей математики.
+
'''Выделение одноцветного индуцированного подграфа.'''
  
==Особенности теории==
+
Итак, докажем, что <tex>G=G^{C^2_n}</tex> и есть рамсеевский граф для <tex>H</tex>. Пусть <tex>p_1,...,p_{C^2_n}</tex> — именно такая нумерация пар строк в нашей таблице, в порядке которой совершались шаги перестройки графа. Рассмотрим произвольную раскраску рёбер <tex>\rho</tex> графа <tex>G</tex> в два цвета и докажем следующий факт.
Результаты, полученные в теории Рамсея, обладают двумя главными характеристиками. Во-первых, они не позволяют получить сами структуры: теоремы лишь доказывают, что они существуют, но алгоритма для их нахождения не предлагают. Единственным способ найти нужную конструкцию зачастую является перебор. Во-вторых, чтобы искомые структуры существовали, обычно требуется, чтобы объекты, их содержащие, состояли из очень большого числа элементов. Зависимость числа элементов объекта от размера конструкции обычно, как минимум, экспоненциальная.
+
{{Утверждение
 +
|id=u7|about=7
 +
|statement=Для каждого <tex>l\in [0..C^2_n]</tex> существует изоморфный <tex>G^l</tex> индуцированный подграф графа <tex>G</tex>, в котором для пар строк <tex>p_{l+1},...,p_{C^2_n}</tex> все рёбра между вершинами соответствующих пар строк в раскраске <tex>\rho</tex> одноцветны.
 +
|proof=
 +
Индукция с обратным ходом от <tex>l=C^2_n</tex> к <tex>l=0</tex>. База для <tex>l=C^2_n</tex> очевидна. Докажем переход <tex>l\rightarrow l-1</tex>
  
==См. также==
+
Итак рассмотрим наш изоморфный <tex>G^l</tex> подграф, который мы для простоты будем обозначать <tex>G^l</tex> и пару строку <tex>p_l</tex> в нем: пусть это строки <tex>i</tex> и <tex>j</tex>, a <tex>P_{i,j}</tex> и <tex>G_{i,j}</tex> — те двудольные графы между этими строками, что описаны в шаге построения. Так как <tex>P_{i,j}</tex> (подграф графа <tex>G^l</tex>) — рамсеевский граф для <tex>G_{i,j}</tex>, мы можем выбрать одноцветное в раскраске <tex>\rho</tex> погружение <tex>G_{i,j}</tex> в <tex>P_{i,j}</tex> и соответствующая ему по построению копия <tex>G^{l-1}</tex> будет искомым (из построения очевидно, что индуцированным!) подграфом <tex>G^l</tex> а значит, и <tex>G</tex> }}
*[[Раскраска графа]]
 
*[[Раскраска двудольного графа в два цвета]]
 
*[[Теорема Турана об экстремальном графе]]
 
  
== Примечания==
+
Таким образом, существует изоморфный <tex>G^0</tex> индуцированный под­граф графа <tex>G</tex>, в котором для каждой пары строк <tex>i,j</tex> все ребра между вершинами соответствующих строк одноцветны в раскраске <tex>\rho</tex>. Будем обозначать этот граф просто <tex>G^0</tex>. Рассмотрим граф <tex>K_n</tex>, вершины которого соответствуют строкам таблицы и покрасим каждое ребро в цвет, в который покрашены рёбра <tex>G^0</tex> между соответствующими строками. Так как <tex>n=r(k,k)</tex>, существуют <tex>k</tex> вершин, между которыми все рёбра одноцветны. Рассмотрим столбец графа <tex>G^0</tex>, в котором <tex>H</tex> размещён именно в строчках, соответствующих этим <tex>k</tex> вершинам. Подграф <tex>H'</tex> графа <tex>G^0</tex> на вершинах этого столбца и соответствующих строчках изоморфен <tex>H</tex>, по построению является индуцированным подграфом графа <tex>G^0</tex> и все его рёбра одноцветны в раскраске <tex>\rho</tex>. Остаётся лишь заметить, что <tex>H'</tex> — индуцированный подграф графа <tex>G</tex>.
<references />
+
}}
  
== Источники информации ==
+
== Источники ==
 
* [[wikipedia:Ramsey's theorem|Wikipedia — Ramsey's theorem]]
 
* [[wikipedia:Ramsey's theorem|Wikipedia — Ramsey's theorem]]
 
* [[wikipedia:Ramsey theory|Wikipedia — Ramsey theory]]
 
* [[wikipedia:Ramsey theory|Wikipedia — Ramsey theory]]
 +
* [http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-05162011-093603/unrestricted/Dickson_JO_T_2011.pdf An Introduction to Ramsey Theory on Graphs]
 
* [http://people.maths.ox.ac.uk/~gouldm/ramsey.pdf Ramsey Theory]
 
* [http://people.maths.ox.ac.uk/~gouldm/ramsey.pdf Ramsey Theory]
*[https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/32873/Dickson_JO_T_2011.pdf?sequence=1&isAllowed=y An Introduction to Ramsey Theory on Graphs]
+
[[Категория: Алгоритмы и структуры данных]]
*[http://www.combinatorics.org/ojs/index.php/eljc/article/view/DS1| Small Ramsey Numbers by  Stanisław Radziszowski]
 
[[Категория:Дискретная математика и алгоритмы]]
 
[[Категория:Дискретная математика]]
 
[[Категория:Теория графов]]
 
 
[[Категория: Раскраски графов]]
 
[[Категория: Раскраски графов]]

Пожалуйста, учтите, что любой ваш вклад в проект «Викиконспекты» может быть отредактирован или удалён другими участниками. Если вы не хотите, чтобы кто-либо изменял ваши тексты, не помещайте их сюда.
Вы также подтверждаете, что являетесь автором вносимых дополнений, или скопировали их из источника, допускающего свободное распространение и изменение своего содержимого (см. Викиконспекты:Авторские права). НЕ РАЗМЕЩАЙТЕ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ ОХРАНЯЕМЫЕ АВТОРСКИМ ПРАВОМ МАТЕРИАЛЫ!

Чтобы изменить эту страницу, пожалуйста, ответьте на приведённый ниже вопрос (подробнее):

Отменить | Справка по редактированию (в новом окне)