当前位置:
X-MOL 学术
›
arXiv.cs.CG
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Universal Geometric Graphs
arXiv - CS - Computational Geometry Pub Date : 2020-06-19 , DOI: arxiv-2006.11262 Fabrizio Frati, Michael Hoffmann, Csaba D. T\'oth
arXiv - CS - Computational Geometry Pub Date : 2020-06-19 , DOI: arxiv-2006.11262 Fabrizio Frati, Michael Hoffmann, Csaba D. T\'oth
We introduce and study the problem of constructing geometric graphs that have
few vertices and edges and that are universal for planar graphs or for some
sub-class of planar graphs; a geometric graph is \emph{universal} for a class
$\mathcal H$ of planar graphs if it contains an embedding, i.e., a
crossing-free drawing, of every graph in $\mathcal H$. Our main result is that there exists a geometric graph with $n$ vertices and
$O(n \log n)$ edges that is universal for $n$-vertex forests; this extends to
the geometric setting a well-known graph-theoretic result by Chung and Graham,
which states that there exists an $n$-vertex graph with $O(n \log n)$ edges
that contains every $n$-vertex forest as a subgraph. Our $O(n \log n)$ bound on
the number of edges cannot be improved, even if more than $n$ vertices are
allowed. We also prove that, for every positive integer $h$, every $n$-vertex convex
geometric graph that is universal for $n$-vertex outerplanar graphs has a
near-quadratic number of edges, namely $\Omega_h(n^{2-1/h})$; this almost
matches the trivial $O(n^2)$ upper bound given by the $n$-vertex complete
convex geometric graph. Finally, we prove that there exists an $n$-vertex convex geometric graph with
$n$ vertices and $O(n \log n)$ edges that is universal for $n$-vertex
caterpillars.
中文翻译:
通用几何图形
我们介绍并研究了构造具有很少顶点和边并且对平面图或平面图的某些子类具有普遍性的几何图的问题;如果几何图包含 $\mathcal H$ 中每个图的嵌入(即无交叉绘图),则该几何图对于类 $\mathcal H$ 的平面图来说是 \emph{universal}。我们的主要结果是存在一个具有 $n$ 顶点和 $O(n \log n)$ 边的几何图,对于 $n$-顶点森林是通用的;这扩展到几何设置,这是 Chung 和 Graham 著名的图论结果,它指出存在一个 $n$-顶点图,其中 $O(n\log n)$ 边包含每个 $n$-顶点森林作为子图。我们在边数上的 $O(n \log n)$ 限制无法改进,即使允许超过 $n$ 个顶点。我们也证明,对于每一个正整数$h$,每一个$n$-顶点外平面图通用的$n$-顶点凸几何图都有一个接近二次的边数,即$\Omega_h(n^{2-1/h })$; 这几乎与 $n$-顶点完全凸几何图给出的微不足道的 $O(n^2)$ 上限相匹配。最后,我们证明存在一个 $n$-顶点凸几何图,它具有 $n$ 个顶点和 $O(n\log n)$ 条边,对于 $n$-顶点毛虫是通用的。
更新日期:2020-06-22
中文翻译:
通用几何图形
我们介绍并研究了构造具有很少顶点和边并且对平面图或平面图的某些子类具有普遍性的几何图的问题;如果几何图包含 $\mathcal H$ 中每个图的嵌入(即无交叉绘图),则该几何图对于类 $\mathcal H$ 的平面图来说是 \emph{universal}。我们的主要结果是存在一个具有 $n$ 顶点和 $O(n \log n)$ 边的几何图,对于 $n$-顶点森林是通用的;这扩展到几何设置,这是 Chung 和 Graham 著名的图论结果,它指出存在一个 $n$-顶点图,其中 $O(n\log n)$ 边包含每个 $n$-顶点森林作为子图。我们在边数上的 $O(n \log n)$ 限制无法改进,即使允许超过 $n$ 个顶点。我们也证明,对于每一个正整数$h$,每一个$n$-顶点外平面图通用的$n$-顶点凸几何图都有一个接近二次的边数,即$\Omega_h(n^{2-1/h })$; 这几乎与 $n$-顶点完全凸几何图给出的微不足道的 $O(n^2)$ 上限相匹配。最后,我们证明存在一个 $n$-顶点凸几何图,它具有 $n$ 个顶点和 $O(n\log n)$ 条边,对于 $n$-顶点毛虫是通用的。