Graphe distance-régulier

Familles de graphes définies par leurs automorphismes
distance-transitif distance-régulier fortement régulier
symétrique (arc-transitif) t-transitif, (t ≥ 2) symétrique gauche (en)
(si connexe)
sommet-transitif et arête-transitif
régulier et arête-transitif arête-transitif
sommet-transitif régulier (si biparti)
birégulier
graphe de Cayley zéro-symétrique asymétrique

En théorie des graphes, un graphe régulier est dit distance-régulier si pour tous sommets u , v {\displaystyle u,v} distants de k {\displaystyle k} , et pour tous entiers naturels i , j {\displaystyle i,j} , il y a toujours le même nombre de sommets qui sont à la fois à distance i {\displaystyle i} de u {\displaystyle u} et à distance j {\displaystyle j} de v {\displaystyle v} .

De manière équivalente, un graphe est distance-régulier si pour tous sommets u , v V {\displaystyle u,v\in V} , le nombre de sommets voisins de u {\displaystyle u} à distance i {\displaystyle i} de v {\displaystyle v} et le nombre de sommets voisins de v {\displaystyle v} à distance j {\displaystyle j} de u {\displaystyle u} ne dépendent que de i , j {\displaystyle i,j} et de la distance d ( u , v ) {\displaystyle d(u,v)} entre u {\displaystyle u} et v {\displaystyle v} .

Formellement, b i , c i N , i = 0... d {\displaystyle \exists b_{i},c_{i}\in N,i=0...d} tels que b 0 = 0 {\displaystyle b_{0}=0} et

i 1 , b i = | N ( v ) N i 1 ( u ) | , c i = | N ( v ) N i + 1 ( u ) | {\displaystyle \forall i\geq 1,b_{i}=|N(v)\cap N_{i-1}(u)|,c_{i}=|N(v)\cap N_{i+1}(u)|}

N i ( u ) {\displaystyle N_{i}(u)} est l’ensemble des sommets à distance i {\displaystyle i} de u {\displaystyle u} , et N ( u ) = N 1 ( u ) {\displaystyle N(u)=N_{1}(u)} . La séquence { b 1 , b 2 , , b d ; c 1 , c 2 , , c d } {\displaystyle \{b_{1},b_{2},\dots ,b_{d};c_{1},c_{2},\dots ,c_{d}\}} forme un vecteur appelé vecteur d'intersection du graphe.

Propriétés

  • Un graphe distance-régulier est régulier.
  • Un graphe distance-régulier de diamètre 2 est fortement régulier, et réciproquement (sauf si le graphe n'est pas connexe).
  • Un graphe distance-transitif est toujours distance-régulier.

Exemples

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