拓扑图论是图论的一个分支,研究曲面中的图嵌入、图的空间嵌入及作为拓扑空间的图,[1]还研究图的浸入。
将图嵌入曲面意味着在曲面(如球面)上绘制图,而不使两条边相交。常作为数学谜题的基本嵌入问题是三间小屋问题,其他应用如印刷电子电路,即在电路板(面)上印刷(嵌入)电路(图),且不短路。
作为拓扑空间的图
对无向图,可将抽象单纯复形C与每个顶点的单元素集同每个边的2元素集联系起来。复形的几何实现|C|由每条边的单位区间[0,1]的副本组成,这些区间的端点在顶点处粘合在一起。这样来看,将图嵌入曲面或作为其他图的细分都是拓扑嵌入的实例,图同胚只是拓扑同胚的特例,连通图的概念与拓扑连通重合,并且当且仅当连通图的基本群平凡时,才是树。
与图相关的其他单纯复形还有团复形 (以图的每个团为集合)与匹配复形(以图的每个匹配为集合)(等同于线图补集的团复形) 。完全二分图的匹配复形称作棋盘复形,因为其也可描述为棋盘上非攻击车集合的复形。[2]
实例研究
约翰·霍普克洛夫特和罗伯特·塔扬[3]提出了一种图的平面性检验的方法,且用时与边数成线性关系。他们的算法通过构建图嵌入(他们称作“棕榈树”)实现。高效的平面性检验是图形绘制的基础。
金芳蓉等人[4]研究了书嵌入问题,图的顶点沿书脊排列,图的边分别绘制在不同页上,使同一页的边不交叉。这个问题抽象了多层印刷电路板布线问题。
另见
参考
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