问题描述:哈密顿回路是一个经过图中所有顶点的回路,存在哈密顿回路的图称为哈密顿图,判定哈密顿图的问题是著名的NP问题,难以给出有效的算法。
这里考虑另一个问题:如果一个图有哈密顿回路,那么它有多少条不同的哈密顿回路呢?这个问题理论上是和哈密顿图的判定同等困难的,所以也只能对一些特殊情形进行回答,现在考虑一个正则哈密顿图,那么这个正则哈密顿图中是否有至少两条哈密顿回路呢?
这个问题是今年离散数学期末的一个试题(又被我拿来水文章了2333),原题只询问了是否存在一个满足条件的度数,这里我给了一个更强一点的答案。
问题答案:对于\(d\)是奇数的情形,可以证明任意一个\(d\)正则哈密顿图至少有两条哈密顿回路,而\(d\)是偶数时则很难做判断。
当\(d\)不是奇数时,问题变得困难起来,事实上能够证明当\(d\)足够大时都满足\(d\)正则哈密顿图至少有两条哈密顿回路,不过具体的情况里目前只能证明\(d=22\)的偶数情形,这方面最有名的猜想是这个结论对\(d=4\)能够成立,但证明举步维艰。说到底对于哈密顿图,各种问题始终困难,只期待能有朝一日能有更好的工具去理解它。