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在圖論這一數學分支中,輪圖(wheel graph)是指一個完全點連接到一個循環圖上所有節點而形成的圖。一些文獻中[1]會使用記號Wn來表示有n個節點(n ≥ 4)的輪圖;另一些文獻中[2]則使用Wn來表示有n+1個節點(n ≥ 3)的輪圖,這裡n是指形成輪圖的循環圖中節點的數量。在本條目中使用前一種記號。
給定一個點集{1, 2, 3, …, v},則若使用集合建構式符號,輪圖的邊集可以表示為{{1, 2}, {1, 3}, …, {1, v}, {2, 3}, {3, 4}, …, {v − 1, v}, {v, 2}}。[3]
輪圖是平面圖,因此有唯一的平面嵌入。更進一步,每個輪圖都是哈林圖。輪圖是自對偶的:輪圖的平面對偶和其自身同構。除了K4 = W4之外,每個極大平面圖都有一個形如W5或W6的子圖。
任意輪圖中總有哈密頓環。Wn中有個環(OEIS數列A002061)。
當n為奇數時,Wn是一個完美圖,其色數為3:環上的節點可以用兩種顏色染色,而中間的完全點使用第三種顏色。當n為偶數時,Wn的色數為4,且當n ≥ 6時不是完美圖。W7是輪圖中在歐幾里得平面上的唯一一個單位距離圖[4]。
輪圖Wn的色多項式為。
在擬陣論中,兩類重要的擬陣輪擬陣(英語:wheel matroids)和旋擬陣(英語:whirl matroids)的概念都是輪圖的推廣。
輪圖W6是埃爾德什·帕爾對拉姆齊理論一個猜想的反例:他猜想在色數相同的圖中,完全圖的拉姆齊數是最小的。但後來有研究發現W6的拉姆齊數是17,而與之色數相同的完全圖K4的拉姆齊數則是18[5]。也就是說,對於任意17節點的圖G,G或它的補圖一定有子圖W6;而17節點的Paley圖和它的補圖都沒有子圖K4。
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