团
图论中的团(clique)是一个顶点集合,其中任意两个不同顶点都相邻。等价地,该集合诱导出一张完全图。团把“每一对成员都有连接”写成一个全部顶点对都要满足的条件,强于只要求整体连通。
在边为 的图中, 是三顶点团; 是两顶点团; 不是团,因为 不存在,尽管三点通过路径连通。
极大团和最大团
对有限无向简单图 ,团 满足 若不能再加入一个顶点而保持团性质,称为极大团;若顶点数在全部团中最多,称为最大团。最大团大小记为团数 。任意单顶点都是团;是否把空集也称团只影响空图的约定,通常令空图团数为零。[1]
主例的 已是极大团: 虽连接 却不连接 , 虽连接 却不连接 ,无一点可加入。但它不是最大团,因为三角形 有三点。最大团必然极大,极大团却可能比最大团小很多;用“极大”代替“最大”会改变搜索问题。
主例的最大性证明
三角形 给出 。若某个团含 ,它的其他顶点必须都在 中,故至多两点。若不含 却含 ,除 外只能取其邻居 ,也至多两点。剩下的团全部位于 中,至多三点。因此 这份分类同时覆盖“团使用尾部”和“团只在三角形中”的所有情况;仅展示一个三角形并不能排除别处存在更大团。
变式。 添加边 ,而保留原来的 。此时 的六个顶点对都有边,形成 。顶点 仍只有一个邻居,不能加入四团,所以新团数为四。要从三团扩成四团,新顶点必须与原三团的三个成员全部相邻,少一条边都不够。
最大度和着色的两个界
若一个团有 点,每个成员在团内就有 个邻居,因此其全图度至少为 。令最大度为 ,即得 主例最大度三给出团数至多四,但实际只有三,说明这个界不总紧。星图最大度可很大,团数仍只有二,因为叶子之间不相邻。
若给顶点正常着色,任意相邻顶点颜色不同。团中的每一对都相邻,所以 团需要至少 种颜色,从而 主例三色足够,例如 ,故两数都为三。但五顶点奇环没有三角形,团数为二;沿环交替使用两色会在闭合时冲突,需要三色,因此团数与色数一般不相等。区间图等特殊图类有额外结构使二者相等,不能推广到全部图。
与独立集及局部密度的区别
团在原图中要求所有顶点对有边,在补图中恰要求所有顶点对无边,因此 这一等式给出团问题与独立集问题之间的转换。它不涉及连通分量:一个连通分量内部可以包含许多大小不同、互相重叠的极大团,主例中三角形与边 就共享顶点 。
“边很多”也不同于“构成团”。四点图有六个可能边,只缺一条时密度为 ,仍不是四团。若应用允许少量缺边,应另行定义稠密子图或拟团标准,不能把精确定义中的“每一对”换成“多数对”。
参考文献
- ↑ Alexander Schrijver:A Course in Combinatorial Optimization,2017年,§7.1“Cliques, stable sets, and colourings”,第111—113页。访问日期:2026-10-22。