Let Γ = {Γ1,..., Γp} be a set of digraphs with vertex set V, p > 1, and U(p) be the union of digraphs Γ1 ∪ . . . ∪ Γp with no multiple arcs. The smallest number such that the union of μ digraphs of the set Γ contains all arcs of U(p) is denoted by μ. Suppose C = {C1,..., Cm} is a set of elementary cycles. This set is called common for Γ if every digraph of the set Γ contains all cycles of the set C. Assume that C1 ∪ ... ∪ Cm = V where C* denotes the vertex set of Ci, i = 1,..., m. For a given digraph Γ, the loopcharacter index in the semigroup (Γ) is the smallest integer h for which there is a loop on every vertex of Γh. In this paper, we study conditions for the set of digraphs with common cycles to be primitive. For m ≥ 1, the set Γ with common cycles set (J is primitive if and only if the digraph U(p) is primitive. If Γ is primitive, then expΓ ≤ ≤ ((μ - 1)h + ^exp U(p'', where h is the loop-character index in the semigroup (Γ(C7)), Γ(C7) = C1 ∪ ... ∪ Cm. For m = 1, we establish an improved bound on the exponent. Let all digraphs of the primitive set Γ have a common Hamiltonian cycle, then expΓ ≤ ≤ (2n - 1)μ + (F (1T,..., im (τ)) + dτ - 11), where 11,..., im (τ) are all cycle lengths τ=1 in Γτ, ordered so that l1τ < ... < lτm(τ) = n, dτ = gcd(l1τ,...,lmτ(τ)), F(l1τ,...,lmτ(τ)) = = dτΦ(l1 /dτ,..., im(τ)∕dτ), Φ(l1 /dτ,..., lmτ)∕dτ) denotes the Frobenius number, τ = = 1,..., μ. Finally, if n = qa, q is prime, α ∈ N, m = n2, then the number of primitive sets of n-vertex digraphs with a common Hamiltonian cycle equals 2σ - 2ε, where σ = 2m-n, ε = 2m/q-n.
Download file
Counter downloads: 154
- Title On properties of primitive sets of digraphs with common cycles
- Headline On properties of primitive sets of digraphs with common cycles
- Publesher
Tomsk State University
- Issue Prikladnaya Diskretnaya Matematika - Applied Discrete Mathematics 43
- Date:
- DOI 10.17223/20710410/43/7
Keywords
гамильтонов орграф, примитивное множество орграфов, экспонент множества орграфов, Hamiltonian digraph, primitive set of digraps, exponent of digraphs setAuthors
References
Фомичев В. М. Методы дискретной математики в криптологии. М.: Диалог-МИФИ, 2010. 424 c
Фомичев В. М., Мельников Д. А. Криптографические методы защиты информации. Ч. 1. Математические аспекты. М.: Изд-во «ЮРАЙТ», 2016. 209 с
Frobenius G. Uber Matrizen aus nicht negativen Elementen // Sitzungsber K. Preuss. Akad. Wiss., 1912. P. 456-477
Dulmage A. L. and Mendelsohn N. S. The exponent of a primitive matrix // Canad. Math. Bull. 1962. No. 5. P. 241-244
Harary F. Graph Theory. Addison-Wesley Publ., 1969. 275 p
Perkins P. A theorem on regular graphs // Pacific J. Math. 1912. V. II. P. 1529-1533
Протасов Ю. В. Полугруппы неотрицательных матриц // Успехи математических наук. 2010. Т. 65. Вып. 6(396). С. 191-192
Cohen J. E. and Sellers P. H. Sets of nonnegative matrices with positive inhomogeneous products // Linear Algebra Appl. 1982. V. 47. P. 185-192
Olesky D. D., Shader B., and van den Driessche P. Exponents of tuples of nonnegative matrices // Linear Algebra Appl. 2002. V. 356. No. 1-3. P. 123-134
Авезова Я. Э. О примитивности некоторых множеств перемешивающих орграфов регистровых преобразований // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2017. №10. С. 60-62
Авезова Я. Э., Фомичев В. М. Условия примитивности и оценки экспонентов множеств ориентированных графов // Прикладная дискретная математика. 2017. №35. С. 89-101
Авезова Я. Э. Критерий примитивности и оценки экспонентов множества орграфов с общим множеством контуров // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2018. №11. С. 102-104
Кяжин С. Н. Весовые свойства примитивных матриц // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2018. № 11. С. 10-12
Protasov V. Yu. and Voynov A. S. Sets of nonnegative matrices without positive products // Linear Algebra Appl. 2012. V. 437. No. 3. P. 749-765
Voynov A. S. Shortest positive products of nonnegative matrices // Linear Algebra Appl. 2013. V. 439. No. 6. P. 1627-1634
Blondel V. D., Jungers R. M., and Olshevsky A. On primitivity of sets of matrices // Automatica. 2015. V. 61. P. 80-88
Фомичев В. М. Новая универсальная оценка экспонентов графов // Прикладная дискретная математика. 2016. № 3(33). С. 78-84
Авезова Я. Э., Фомичев В. М. Комбинаторные свойства систем разноразмерных 0, 1-матриц // Прикладная дискретная математика. 2014. № 2(24). С. 5-11
Фомичев В. М. Свойства минимальных примитивных орграфов // Прикладная дискретная математика. 2015. № 2(28). С. 86-96
Авезова Я. Э., Фомичев В. М. Об одном наследственном признаке в циклических полугруппах графов // Прикладная дискретная математика. Приложение. 2016. № 9. С. 105-109

On properties of primitive sets of digraphs with common cycles | Prikladnaya Diskretnaya Matematika - Applied Discrete Mathematics. 2019. № 43. DOI: 10.17223/20710410/43/7
Download full-text version
Counter downloads: 347