研究文稿 / zero-rotatability-23-edge-arm-spiders

23 边长臂蜘蛛树的零可旋转性

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对于每个 n ≥ 2 和 m ≥ 0,S(23^n,1^m) 中每个实际存在的顶点都能在一个优美标号中取值 0;每个选定顶点分别使用一个标号。

本结果证明,对于每个 n ≥ 2 和 m ≥ 0,S(23^n,1^m) 都具有零可旋转性。中心、n 条命名长臂上深度 1 至 23 的每个顶点,以及 m > 0 时每个实际存在的原始中心叶顶点,都可以分别在一个优美标号中取值 0。所用标号可以随选定顶点而不同;当 m = 0 时,不存在中心叶顶点。

零可旋转性研究的是:能否把零放在任意选定顶点,同时保持顶点标号互异及边差符合要求。构造结合了明确的中点 alpha 路径证书、经典 alpha 拼接方法和奇数余部构造,从而覆盖每条命名长臂、每个深度、中心以及每个实际存在的叶顶点。

既有研究完整覆盖了路径情形 n = 2、m = 0 和 n = 2、m = 1:前者是 Rosa 的路径结果,由 Luiz、Campos 和 Richter 转述;他们的定理 14 处理带一个中心叶的路径。经典 alpha 拼接则提供了本文使用的一项构造工具。这些工作为上述定理提供了相关的既有情形和构造依据。

陈述与证据

K23-ALL-NAMED-VERTEX-ZERO-ROTATABILITY 已提供证明

对于每个整数 n ≥ 2、每个整数 m ≥ 0,以及 S(23^n,1^m) 中每个实际存在的顶点 v,都存在该图的一个优美标号 f,使得 f(v)=0。标号可以随 v 而不同。

形式化验证
已在声明范围内完成形式化验证
审查状态
内部核查
证据
Root 已核查的公开固定 k23 源码包(提交 b7546e3aac1a25e6a62c1a9eeb8794049ad093ed)在 source/K23Full.lean 中包含定理 GracefulBoundary.K23Full.all_vertices;软件包 README 记录了 Lean 4.34.0 构建和复制源码重放。
范围
对于每个 n ≥ 2 和 m ≥ 0,有限蜘蛛树 S(23^n,1^m) 中每个实际存在的命名顶点:中心、每条臂 (Fin n) 上 23 个深度的顶点,以及存在时的 m 个原始中心叶顶点。对每个选定顶点 v,都存在一个可能不同的优美标号 f,使 f(v)=0。该图有 23n+m 条边;顶点标号为 0..23n+m,边权为 1..23n+m。
假设
S(23^n,1^m) 是有限蜘蛛树,每条长臂恰有 23 条边,中心连接 m 个原始单位叶顶点。优美标号将顶点双射到 0 至 |E|,并通过端点标号的绝对差将边双射到 1 至 |E|。每个选定顶点分别处理。
工具链
Lean 4.34.0;按顺序全新编译全部 27 个冻结软件包模块,并启用 -DwarningAsError=true;定理 GracefulBoundary.K23Full.all_vertices;复制源码重放全新编译 27 个模块,并依据 Lean 标准公理核查了 1,649 个软件包内定理闭包。以上均为项目内部形式化检查。
审查者
仅有项目内部检查;没有记录外部审稿或同行评审。

文件与复现

无附件。

贡献与 AI 辅助

贡献

Jordi Gartner 通过 Beedbyte 发布这项工作。

AI 辅助

方法:AI 工具协助了本工作的构造与证明开发、编程、核查明确的标号证书,并检查所引来源。

参考资料

  1. Beedbyte, fixed-k23/v1 source package and release notes (commit-pinned).
  2. Beedbyte, fixed-k23/v1 README (formal and replay status).
  3. Beedbyte, fixed-k23/v1 English research note.
  4. Beedbyte, fixed-k23/v1 German draft translation.
  5. Beedbyte, fixed-k23/v1 simplified Chinese draft translation.
  6. Beedbyte, fixed-k23/v1 formal theorem source K23Full.lean.
  7. Luiz, Campos, and Richter, technical report IC-17-12 (Rosa path result, Lemma 4; Theorem 14).
  8. Shan and Zhong, Graceful Labeling of Two Families of Spiders, Lemma 1 (classical alpha-amalgamation statement).

版本历史

版本发布日期更新说明
v1证明:对于 n ≥ 2 和 m ≥ 0,S(23^n,1^m) 的每个实际存在顶点都具有零可旋转性,每个选定顶点分别使用一个优美标号。

引用此版本

Beedbyte. 23 边长臂蜘蛛树的零可旋转性. Beedbyte, v1, 2026-10-10.

https://beedbyte.tech/zh/publications/zero-rotatability-23-edge-arm-spiders/v/1

SHA-256 — 版本3d23575f97ef9ab47d499015ef62f47bc16b6b26dbfd7f324bf4176442660f57

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