Гипотеза Тэйта (теория графов)

Гипотеза Тэйта утверждает, что любой 3-связный планарный кубический граф имеет гамильтонов цикл, проходящий через все его вершины. Гипотезу высказал в 1884 году П.Г. Тэйт и опровёрг в 1946 году У.Т. Татт, построив контрпример с 25 гранями, 69 рёбрами и 46 вершинами. Позднее, в 1988, Холтон и Маккей нашли меньший по размеру контрпример с 21 гранями, 57 рёбрами и 38 вершинами и показали, что этот граф минимален.

Условие 3-регулярности (3-регулярные графы называются кубическими) необходимо, поскольку существуют многогранники, такие как ромбододекаэдр. Ромбододекаэдр образует двудольный граф и любой гамильтонов цикл в этом графе должен поочерёдно менять доли (стороны) графа, так что число вершин в долях должно быть равно, однако граф имеет шесть вершин степени 4 на одной стороне и восемь вершин степени 3 на другой.

Гипотеза была значимой, поскольку из её верности следовала бы теорема четырёх красок. Как писал Тэйт, задача четырёх красок эквивалентна задаче поиска рёберной 3-раскраски кубических планарных графов без мостов. В гамильтоновом кубическом планарном графе такую раскраску рёбер легко найти — поочерёдно используем два цвета для раскраски рёбер вдоль гамильтонова цикла, а третьим цветом выкрасим оставшиеся рёбра. Альтернативно можно построить раскраску в четыре цвета граней гамильтонова кубического планарного графа прямо, если использовать два цвета для раскраски граней внутри цикла и два цвета для граней снаружи.

Источник: Википедия

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ э ю я