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之后,Wang和Lee合作的关于超图的独立实圈的最大数目的公式,是基于圈公理的,其对于普通图的情况等价于著名的图的Euler公式。简单而言,对我们熟悉的普通图,一个边只能和两个顶点相连;而对于超图,则推广为广义的边,即可以和任意个数的顶点相连的超边(hyperedge)。

按照传统图论定义,这个超图有1个长度为3的圈和3个长度为2的圈,而按新定义这是个无圈超图,因为它可以通过重复移去耳朵变为空集(移去abc,cde,efa 后移去剩下的耳朵ace。超图和社交网络超图与普通图不同,超图可以捕获社交和通信网络中的高阶交互,这些交互超越了成对关系的简单联合。超图有许多种,其中有一种叫做k-匀齐超图(k-uniform hypergraph,或译作k-一致超图)。



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超图H是一个有序二元组H=(X,E),其中X是一个以节点或顶点(vertices)为元素的非空集合,称为顶点集;E是X的一组非空子集簇,其元素被称为边或超边。现代的超图研究中,关于严格(d)-连通k-匀齐无圈超图(严格(d)-连通表示任何两条边的交点数目小于等于d个)的显式的计数公式蕴含了传统图论中关于树的数目的著名的Cayley公式。



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因此数学家Berge 于20世纪60年代提出了一种新的图理论:以作者为节点,以成果为边集,完美描述了该类网络特性,这就是超图(Hypergraph),或称为无向超图。一个月内每种蔬菜我们都使用过,即三十个菜谱有三十条边(即超边,后文一律称为边),形成了在十五种蔬菜上的超图。因此,这就显示出超图的圈公理是科学的,超图的理论基础——无圈公理和圈公理都是自然规律。



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既然超图是普通图的推广,基本概念和定义都是图的相应概念和定义的平移和推广,这方面已取得了一些重要结果,如Erdös-Ko-Rado定理等。圈公理是由Wang发现的,如下图:用白话来讲就是几条边的关节的并不被包含在超图的边中,这几条边就形成了一个圈。基本定理使得无圈和没有圈变成等同了,也使无圈超图可以由超图的圈公理来界定。



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根据Erdös-Ko-Rado定理,当n≥2k,一个n阶交k-匀齐超图最多包含条边,这里n阶就是指超图的顶点个数为n,交超图是指任意两条边都有公共顶点的超图(因为要求菜谱有相同蔬菜)。随后有学者对有向超图理论、超图的超回路、着色和t-设计(t-design)等方面进行了研究。



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世纪80年代,信息科学家研究数据库理论时,就发现超图与数据库密切相关,而超图圈的传统定义与数据库的性质相差甚远,之后他们引入了无圈超图的概念。

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