Extremal Graph Theory

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出版者:Dover Publications
作者:Bela Bollobas
出品人:
页数:488
译者:
出版时间:2004-6
价格:USD 29.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780486435961
丛书系列:
图书标签:
  • 图论
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具体描述

The ever-expanding field of extremal graph theory encompasses an array of problem-solving methods, including applications to economics, computer science, and optimization theory. This volume presents a concise yet comprehensive treatment, featuring complete proofs for almost all of its results and numerous exercises. 1978 edtion.

《图论的边界:极端结构的探索》 本书深入探究图论领域中一个迷人且富有挑战性的分支——极值图论。我们致力于揭示图结构的内在极限,探索在满足特定条件时,图能够达到的最“极端”或最“优”的状态。这并非仅仅是对图进行分类,而是要理解它们可能存在的最大或最小边数、顶点数,以及其他关键性质,这些属性往往在理解图的整体结构和行为方面起着至关重要的作用。 全书围绕着一系列经典和前沿的极值问题展开,每一章都聚焦于图论中的一个核心主题,并深入剖析其相关的极值定理、证明技巧和应用。我们从最基本的图论概念出发,逐步构建起理解极值图论所需的理论框架。 第一部分:基础与经典定理 图论基石的重温: 我们将从图的基本定义、类型(有向图、无向图、简单图、多重图等)、图的表示(邻接矩阵、邻接表)以及基本性质(度、连通性、独立集、团)开始,为读者打下坚实的理论基础。 图的边数极限:图的稠密性与稀疏性 Turán定理及其推广: 这是极值图论的奠基石之一。我们将详细介绍Turán定理,它给出了一个包含特定子图(例如 $K_{r+1}$)的无边数的最大图的结构。这一定理不仅在理论上具有深远意义,也在实际应用中扮演着重要角色,例如在数据挖掘和网络分析中识别潜在的团结构。我们还将探讨Turán定理的各种推广,例如图的边数与包含某个固定子图的关系,以及Turán图的性质。 Mantel定理: 作为Turán定理的一个特例,Mantel定理给出了最大无三角形图的边数。我们将探讨其证明,并引出关于无 $K_3$ 图的更一般性问题。 Erdős-Stone定理: 这是一个里程碑式的成果,它极大地扩展了Turán定理的范畴,揭示了图的边数与包含任意给定子图的关系。我们将深入解析Erdős-Stone定理的证明思想,例如利用“概形”或“概图”的概念来处理子图的匹配和嵌入。 团与独立集:图的内部结构 Ramsey定理: Ramsey定理关注的是在一个完全图中,如何通过着色来保证存在具有特定结构的单色子图。我们将介绍Ramsey定理的不同版本,包括其在图论中的应用,例如Ramsey数的研究。它揭示了完全性中蕴含的秩序,以及信息量和不确定性之间的基本权衡。 Turán图的性质: 我们将深入研究Turán图的结构,它们是达到Turán定理上界的图。理解Turán图的构造和性质,对于证明Turán定理的逆命题和研究具有特定边数上限的图的结构至关重要。 第二部分:高级主题与前沿研究 子图密度与极值问题: Andrásfai-Erdős定理: 该定理研究了具有特定着色属性的图的极值问题,例如在三着色图中是否存在任意大小的团。我们将探讨这个定理如何连接图的着色和结构性质。 Simonovits定理: Simonovits定理是Erdős-Stone定理的一个重要改进,它不仅给出了边数的上界,还确定了达到上界的图的结构。我们将介绍其证明思路,例如通过“概形”的逼近。 图的删除子图问题: Königsberg桥问题与欧拉路径: 虽然不是极值问题,但我们将借此引出图的连通性和路径问题,为后续更复杂的结构研究奠定基础。 边缺失的图的性质: 我们将研究当一个图缺少某些特定边时,其剩余部分的性质会发生什么变化。例如,是否存在最大的具有特定边数限制的连通图或具有特定直径的图。 二分图与极值问题: Kövári-T.Sós-Turán定理: 该定理关注的是二分图中不包含特定子图(例如 $K_{m,n}$)的最大边数。我们将深入分析其证明,以及它在计数组合学中的应用。 二分图的扩张引理(Expansion Lemma): 这是理解二分图稀疏性和稠密性之间界限的关键工具。我们将详细阐述其内容和证明,并展示它如何用于解决各种极值问题。 图的着色与极值问题: Brooks定理: 该定理给出了图的着色数与度之间的关系,尤其是在不包含完全图或奇圈的图中。我们将深入探讨其证明,并讨论其对图论和相关领域的影响。 Hadwiger-Nelson问题: 这是一个关于平面图着色数的著名未解决问题,我们将介绍其背景和相关研究进展。 图的嵌入与逼近: 概形(Quasirandomness)理论: 我们将介绍图的概形性质,即一个图在何种程度上具有随机图的统计特征。概形理论在分析和理解大型图的结构方面至关重要。 图的谱性质与极值问题: 我们将探索图的邻接矩阵和拉普拉斯矩阵的特征值与图的极值性质之间的联系,例如最大度、连通性等。 第三部分:应用与未来展望 在算法设计中的应用: 极值图论的许多结果可以转化为有效的算法设计策略,例如在寻找大型子结构或优化网络连接时。 在组合优化中的角色: 许多组合优化问题可以被建模为图论问题,而极值图论的结果可以为这些问题的求解提供理论指导和边界信息。 在机器学习和数据科学中的应用: 极值图论的思想和方法,例如在网络分析、社区发现和模式识别等方面,发挥着越来越重要的作用。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的极值图论学习体验。通过对核心定理的透彻解析、证明技巧的细致讲解以及丰富应用场景的展示,我们希望激发读者对这一迷人领域的兴趣,并为他们在理论研究和实际应用方面提供有力的支持。本书适合图论的初学者、研究生以及任何对图结构极限感兴趣的研究人员。

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目录信息

读后感

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用户评价

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当我第一次拿起《Extremal Graph Theory》这本书时,我就被它那直击核心的书名所吸引。我一直相信,真正的数学智慧往往体现在对事物“边界”和“极限”的探索上,而这本书似乎正是图论领域中这种探索的集大成者。书中以一种非常有力的方式,将我引入了一个关于图结构“极限”的迷人世界。我尤其被书中关于“如何最大化图的边数,同时避免出现某个特定子图”的探讨所吸引。Turán 定理的引入和证明,就是对这个问题的经典解答。它以一种极其优雅的方式,揭示了图结构中一个 fundamental 的限制。书中对 Turán 定理的证明,让我感受到了数学逻辑的力量,每一步的推理都如行云流水,直达核心。我花了相当多的时间去体会其中的每一个细节,每一次推导都让我对图论的深刻性有了新的认识。书中并没有仅仅满足于 Turán 定理,而是将其思想延伸到更广阔的领域,例如,对于包含特定二部图或树的图,其边数的上下界是如何确定的?这些问题都通过极端图论的视角得到了深入的分析。书中还探讨了“饱满图”的概念,即在一个不包含某个子图的图中,添加任何一条边都会使其包含该子图,那么这样的图的边数有多少限制?这让我看到了图的“最小”和“最大”之间的奇妙平衡。书中大量的图例和具体的例子,为抽象的理论提供了生动的注脚,也让我在理解复杂概念时受益匪浅。这本书的写作风格既严谨又不失趣味,它向我展示了数学研究的魅力,以及如何通过精密的数学语言来表达深刻的思想。

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《Extremal Graph Theory》这本书,说实话,我拿到手的时候,心里是既期待又有些忐忑的。我虽然不是图论领域的科班出身,但对数学的美妙,尤其是那些“边界”和“极端”的探索,有着强烈的好奇心。这本书的名字本身就充满了挑战性——“极端图论”,这听起来就不是一本轻松的读物。然而,当我开始阅读时,这种忐忑很快就被一种全新的视角所取代。书中对于图的结构和性质的讨论,不仅仅是简单的定义和定理罗列,而是深入到“为什么”和“如何”的层面。比如,在讨论某个图类别的最大边数时,书中会详细分析,当图的边数超过某个阈值时,必然会出现某种特定的子图结构。这种“必要性”的证明,往往是书中最为精彩的部分。我印象特别深刻的是关于“饱满图”(saturated graphs)的章节,它探讨的是一个图,如果在其中添加任何一条边,都会立刻产生某个预设的子图,那么这样的图在边数上有什么样的限制?这让我看到了图的“最小化”和“最大化”是如何相互关联的。书中对于一些著名的极端图论问题的介绍,如 Mantel 定理、Turan 定理,都给出了非常清晰的证明思路,并且会追溯这些定理的历史渊源和发展脉络。这让我不仅仅是学习知识,更是在感受数学的演进过程。我尤其喜欢书中对一些“构造性证明”的展示,通过具体的构造,直观地展现了极端情况下的图的形态。这对于我这样更偏向于直觉理解的读者来说,帮助非常大。书中引用的参考文献也非常丰富,这意味着如果我对某个特定的问题感兴趣,可以很容易地找到更深入的资料。总的来说,这本书给我带来的最大感受是,图论中的“极端”并非偶然,而是数学规律的必然体现,而这本书就是揭示这些规律的绝佳向导。

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《Extremal Graph Theory》这本书,对我来说,是一次深入图论核心的绝佳机会。我一直认为,数学中最令人着迷的,往往是那些对事物本质进行极限探索的领域,而“极端图论”正是这样的一个领域。这本书以一种非常有冲击力的方式,将我带入了一个关于图结构“极限”的奇妙世界。书中开篇就直接切入到一些最核心的极端问题,比如,在给定顶点数的情况下,如何最大化图的边数,同时避免出现某个特定的子图?Turán 定理的介绍和证明,就是对这个问题的经典解答。它以一种简洁而强大的方式,揭示了图结构中的一个基本限制。我投入了大量的时间去理解 Turán 定理的证明过程,它逻辑清晰,步步为营,让我深刻体会到了数学证明的精妙之处。书中并没有止步于 Turán 定理,而是将其思想延伸到更广泛的领域,例如,对于包含特定二部图或树的图,其边数的上下界是如何确定的?这些问题都通过极端图论的视角得到了深入的分析。书中还深入探讨了图的“饱满性”概念,即在一个不包含某个子图的图中,添加任何一条边都会使其包含该子图,那么这样的图的边数有多少限制?这些问题让我看到了图的“最小”和“最大”是如何相互关联,相互制约的。书中丰富的例题和图示,对于理解抽象的理论概念起到了至关重要的作用。它们将复杂的数学思想可视化,让我能够更直观地把握问题的核心。这本书的写作风格既保持了学术的严谨,又充满了作者对数学的热情,读起来非常有感染力。它不仅仅是一本教科书,更是一扇通往图论深层世界的大门,让我对数学的探索有了更深的渴望。

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《Extremal Graph Theory》这本书,对我来说,是一次深入图论核心的绝佳机会。我一直认为,数学中最令人着迷的,往往是那些对事物本质进行极限探索的领域,而“极端图论”正是这样的一个领域。这本书以一种非常有冲击力的方式,将我带入了一个关于图结构“极限”的奇妙世界。书中开篇就直接切入到一些最核心的极端问题,比如,在给定顶点数的情况下,如何最大化图的边数,同时避免出现某个特定的子图?Turán 定理的介绍和证明,就是对这个问题的经典解答。它以一种简洁而强大的方式,揭示了图结构中的一个基本限制。我投入了大量的时间去理解 Turán 定理的证明过程,它逻辑清晰,步步为营,让我深刻体会到了数学证明的精妙之处。书中并没有止步于 Turán 定理,而是将其思想延伸到更广泛的领域,例如,对于包含特定二部图或树的图,其边数的上下界是如何确定的?这些问题都通过极端图论的视角得到了深入的分析。书中还深入探讨了图的“饱满性”概念,即在一个不包含某个子图的图中,添加任何一条边都会使其包含该子图,那么这样的图的边数有多少限制?这些问题让我看到了图的“最小”和“最大”是如何相互关联,相互制约的。书中丰富的例题和图示,对于理解抽象的理论概念起到了至关重要的作用。它们将复杂的数学思想可视化,让我能够更直观地把握问题的核心。这本书的写作风格既保持了学术的严谨,又充满了作者对数学的热情,读起来非常有感染力。它不仅仅是一本教科书,更是一扇通往图论深层世界的大门,让我对数学的探索有了更深的渴望。

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《Extremal Graph Theory》这本书,带给我的是一种前所未有的数学探索体验。我一直认为,数学的魅力在于其对事物本质的深刻洞察,而“极端”往往是揭示这种本质的绝佳途径。这本书正是以一种极具吸引力的方式,引领我深入图论的“极端”世界。书中开篇就直接切入到那些关于“限制”和“最大化”的核心问题,例如,在一个具有一定顶点数的图中,如果我们想要避免出现某个特定的子图,那么最多能有多少条边?Turán 定理的介绍和证明,就是对这类问题的经典解答,它以一种简洁而强大的方式,揭示了图结构中的一个基本限制。我花了大量时间去理解 Turán 定理的证明过程,它逻辑严密,步步为营,让我对数学证明的精妙之处有了更深的认识。书中并没有停留在 Turán 定理,而是将其思想进一步推广和深化,探讨了对其他类型子图(如任意大小的完全图、任意二部图)的边数限制问题。这让我看到了极端图论的强大通用性。此外,书中还深入研究了图的“饱满性”概念,即在一个不包含某个子图的图中,添加任何一条边都会使其包含该子图,那么这样的图的边数有多少限制?这些问题让我看到了图的“最小”和“最大”之间的辩证统一。书中丰富的例题和图示,对于理解抽象的理论概念起到了至关重要的作用。它们将复杂的数学思想可视化,让我能够更直观地把握问题的核心。这本书的写作风格既保持了学术的严谨,又充满了作者对数学的热情,读起来非常有感染力。它不仅仅是一本教科书,更是一扇通往图论深层世界的大门,让我对数学的探索有了更深的渴望。

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拿到《Extremal Graph Theory》这本书,我首先是被它充满挑战意味的书名所吸引。我一直觉得,在数学中,最能激发人思考的往往是那些“极限”情况,是那些在边界线上徘徊的问题。这本书似乎就是一本带领我们探索图论中这些“极限”的指南。书中并没有从最基础的图论定义开始冗长的铺垫,而是直接切入到一些核心的极端问题,比如,在一个具有一定顶点数的图中,要避免出现某种特定的子图,那么最多可以有多少条边?这似乎是一个非常具体的问题,但其背后却蕴含着深刻的数学原理。书中对 Turán 定理的介绍和证明,就是对这类问题的经典解答。它告诉我们,如何通过构造一个“ Turán 图”,来达到在避免特定子图的同时,最大化边数的目标。这个构造过程本身就充满了智慧,而且证明过程也极具启发性。我印象特别深刻的是,书中对于 Turán 定理的推广和延伸,它不仅仅满足于定理本身,而是进一步探讨了其他类型的子图,以及如何在更一般的情况下进行分析。这让我看到了一个数学概念是如何不断发展和深化的。书中还涉及了许多与极端图论相关的其他重要概念,例如,最小度数、连通度、直径等,以及它们与图的边数之间的关系。例如,在一个具有特定边数和顶点数的图中,我们能否保证其最小度数达到某个值?或者,如何构造一个具有特定性质的图,使其直径最小?这些问题都通过极端图论的视角得到了深入的探讨。书中的论证逻辑清晰,步骤严谨,即使是复杂的证明,也通过详细的解释和辅助图示,变得相对容易理解。这本书对于我来说,不仅仅是一本知识的来源,更是一次思维的训练,让我学会了如何从“极端”的角度去审视和分析图的性质。

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这本书,名为《Extremal Graph Theory》,当我第一次在书店的架子上瞥见它时,就被它沉甸甸的分量和那深邃的封面所吸引。我一直对图论中那些“极端”的问题有着莫名的兴趣,比如,给定一定数量的顶点和边,最多能有多少个子图满足某个性质?或者,要保证一个图包含某种特定结构,至少需要多少条边?《Extremal Graph Theory》似乎正是我一直在寻找的宝藏。拿到书的那一刻,我就迫不及待地翻开了第一页。书的开篇就以一种相当严谨但又充满引导性的方式,引入了图论中的一些基本概念和核心思想,但很快就进入了图论的“极端”领域。我尤其着迷于图结构与某些参数(如边数、顶点度数、连通性)之间关系的探讨。书中对Turán定理的详尽阐述,让我深刻理解了如何在一个含有特定子图的图中,最大化边数。Turán定理及其证明,本身就是一种数学上的艺术,它用一种简洁而强大的方式,揭示了图结构的边界。书中并没有停留在Turán定理,而是将其思想延伸到更广阔的领域,比如 Ramsey 数问题,虽然 Ramsey 数本身是一个非常经典且难度巨大的问题,但书中通过极端图论的视角,提供了一种理解和逼近这些数值的方法。我记得书中有一个章节专门讨论了“最大边数”问题,例如,在一个包含给定顶点集合的图中,如果我们希望排除某个特定的子图,那么我们最多可以添加多少条边?这不仅仅是数学上的游戏,它在网络设计、数据分析等领域都有潜在的应用。书中的例子非常丰富,而且很多例子都以一种非常直观的方式呈现,即使是一些复杂的定理,通过书中给出的图示和解释,也变得易于理解。我花了相当长的时间来消化其中的证明,它们逻辑严谨,步步为营,每一次推理都让我对图论的深度和广度有了更深的认识。这本书的语言风格既有学术的严谨,又不失科普的易懂,它非常适合那些对图论有一定基础,并且想要深入探索其“极端”性质的读者。我个人认为,这本书不仅仅是一本教材,更是一本能够激发读者对数学探索热情的研究专著。

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当我第一次翻开《Extremal Graph Theory》这本书时,我立刻被它所展现出的那种“边界”和“极限”的数学魅力所征服。我一直认为,数学中最引人入胜的部分,往往存在于那些对事物本质进行极限探索的领域,而图论中的“极端”问题,正是这种探索的绝佳体现。这本书以一种非常直观的方式,将我带入了一个关于图结构“边界”的世界。书中对“如何在特定条件下最大化或最小化图的性质”的探讨,是我最先被吸引的部分。例如,如果我们要构建一个图,并且不希望它包含某个特定的子图,那么我们最多可以添加多少条边?Turán 定理就是对这个问题的经典解答,书中对 Turán 定理的详细阐述和严谨的证明,让我深刻体会到了数学的严谨性和力量。它不仅揭示了边数的上限,更展示了如何通过构造特定的“Turán 图”来达到这个上限。我特别欣赏书中对于 Turán 定理的多种证明方式的介绍,这让我看到了同一个数学结论,可以从不同的角度被理解和证明,每一种证明都像一首精美的数学诗篇。书中并没有局限于 Turán 定理,而是将这种极端图论的思想,广泛应用于对其他类型的子图(如完全图、二部图、树等)的边数限制的研究。这让我看到了极端图论的普遍性和强大的应用潜力。书中还深入探讨了图的“饱满性”问题,即在避免某个子图的前提下,添加任意一条边都会产生该子图的图,其边数的界限是什么?这让我看到了图的“最小”和“最大”是如何相互关联,相互制约的。书中的例子和图示丰富多样,它们将抽象的定理变得生动形象,让我能够更容易地理解和消化这些复杂的概念。总而言之,这本书是一次深刻的数学启迪,它让我看到了图论中隐藏的深刻规律,以及如何通过数学工具来探索和揭示这些规律。

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《Extremal Graph Theory》这本书,在我手中沉甸甸的,仿佛承载着图论领域无数的智慧与探索。我一直对数学中那些“非此即彼”的边界问题充满着好奇,而这本书似乎正是为解答这类问题而生。它以一种非常直接的方式,将我引入了图论中关于“极端”的领域。书中对于“排除特定子图”的图的边数上限的探讨,是我最先被吸引的部分。想象一下,如果我们希望我们的图是一个“干净”的图,不包含某个“麻烦”的子图,那么我们在这个图里最多能添加多少条边?Turán 定理给出了这个问题的经典答案,书中对 Turán 定理的介绍和证明,详细地展示了数学家是如何通过精妙的构造和逻辑推理,来揭示这种限制的。我尤其喜欢书中对 Turán 定理的几种不同证明方法的展示,这让我看到了同一个问题可以有多种解决路径,并且每一种路径都闪烁着数学的光芒。书中并没有止步于 Turán 定理,而是将这种思想延伸到了更广阔的领域,例如,对于包含特定“树”或“二部图”的图,其边数的上下界是如何确定的?这些问题都通过极端图论的视角,得到了深入的分析。书中还探讨了许多关于图的“饱满性”的问题,即一个图在不包含某个子图的前提下,添加任何一条边都会产生该子图,这样的图在边数上有什么样的限制?这让我看到了图的“最小”和“最大”之间的微妙平衡。书中大量的图例和具体的例子,为抽象的理论提供了坚实的支撑,也让我在阅读过程中充满了发现的乐趣。这本书的写作风格严谨而不失优雅,它向我展示了数学研究的魅力,以及如何通过严密的逻辑来探索未知的领域。

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《Extremal Graph Theory》这本书,是一次令人心潮澎湃的数学之旅。我一直认为,数学中最迷人的地方,往往存在于那些挑战直觉、探索极限的领域。这本书正是如此,它将我带入了一个关于图结构“边界”的奇妙世界。书中开篇就以一种直观而深刻的方式,引入了“极端图论”的核心概念——如何在满足特定约束条件下,最大化或最小化某个图的性质,比如边数。我特别被书中对“图的饱满性”的探讨所吸引。想象一下,如果我们有一个图,它不包含某个特定的子图,但如果我们再添加任意一条边,就必然会出现这个子图,那么这个图的边数有多少限制?这本书就系统地解答了这类问题,并且给出了精妙的证明。Turán 定理是本书中的一个重要里程碑,它完美地回答了如何在顶点数固定的情况下,最大化边数而不包含某个给定大小的完全子图。书中对 Turán 定理的证明,不仅仅是逻辑的严谨,更是一种数学思想的精炼。它展示了如何通过巧妙的构造和反证法,来揭示图结构的内在规律。我花了很长时间去理解其中的每一步,每一次推导都让我赞叹不已。此外,书中还探讨了许多其他相关的极端问题,例如,在给定边数的情况下,如何最大化图的最小度数?或者,如何最小化图的直径?这些问题看似独立,但书中通过统一的视角,展示了它们之间的深刻联系。书中大量的例题和图示,极大地帮助我理解了抽象的定理。那些精美的图,仿佛在低语着图论的秘密。这本书的写作风格非常吸引人,它既保持了数学研究的严谨性,又融入了作者对数学的热情,读起来一点也不枯燥。我强烈推荐这本书给所有对图论有浓厚兴趣,并渴望探索其深度和广度的读者。

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