在最近的一篇论文中,Francis、Illickan、Jose 和 Rajendraprasad 表明,每个 $n$ 顶点的平面图 $G$ 在一些自然限制下,可以将其顶点划分为两个集合 $V_1$ 和 $V_2$,使得每个 $V_i$ 都是
- 主导集($G$ 的每个顶点在 $V_i$ 的闭邻域内都有一个顶点)
- 面击集($G$ 的每个面都与 $V_i$ 的一个顶点相接)。
他们的证明通过考虑一个具有特定属性的超图 $G'$,并在所有此类图中选择边数最少的一个。然而,这种证明并不具备算法性质,并且依赖于四色定理,虽然存在一个二次时间的算法,但实现起来并不简单。
在本文中,我们提供了一个新证明,证明每个 $n$ 顶点的平面图 $G$ 在相同限制下可以划分为两个主导的面击集。我们的证明是构造性的,仅需通过将图分割为 2-连通分量、寻找耳分解以及计算 3-正则平面图的完美匹配来实现。这些问题都有已知的线性时间算法,因此我们可以在线性时间内找到顶点划分。
博主点评: 本文提供了一种新的构造性证明,突破了传统的依赖复杂算法的限制。通过将图论中的经典问题与线性时间算法相结合,展示了平面图中面击主导集的有效性,具有重要的理论与实际应用价值。尤其是在大规模图处理方面,线性时间的解决方案显得尤为重要。