Crab Research
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組合せ論

独立集合のしきい値ゲームと奇数長の閉路上の測地的除去

Independent-Set Threshold Games and Geodetic Removal on Odd Cycles

ワーキングペーパー · Zenodo初回公開 改訂

形式化とは、機械が検査できる形で記述した証明です。証明支援系の論理的中核をカーネルと呼びます。明示された基本的な論理原理のみから、未証明の定理を追加の仮定とせず、依存するすべての定理を検査する方式が Kernel-Only 検証です。

研究概要

測地的除去ゲームは、未選択の頂点に最短路を繰り返し加えても固定された元のグラフ全体を生成できなくなると終了する。頂点数が五以上の奇数長の閉路では、選択済み集合が終端となるための必要十分条件は、巡回順序を変えて得た閉路の最大独立集合を含むことである。この対応から動的なペアリング戦略による後手必勝と正確な勝利手数が得られ、パスと閉路上の独立集合しきい値ゲームへ拡張される。

元の公開問題

予想 5.5:奇閉路上の測地的除去ゲーム

Bret J. Benesh, Dana C. Ernst, Marie Meyer, Sarah K. Salmon and Nándor Sieben: Impartial geodetic removing games on graphs — arXiv 2606.05483v1, page 7: Conjecture 5.5, the second-player win in the geodetic removal game on every odd cycle of order at least five.

原文要旨(英語)

In the geodetic removal game, players select vertices until the convex hull of the unselected vertices, taken along shortest paths in the original graph, ceases to be the whole graph. We prove that the second player wins on every odd cycle of order at least five, resolving a conjecture of Benesh, Ernst, Meyer, Salmon and Sieben. The proof characterizes terminal selected sets as those containing a maximum independent set of an auxiliary cycle, then uses a dynamic pairing strategy. More generally, consider the impartial game in which vertices are selected until their union contains an independent set of a prescribed size r, with r at least 2. On every path or cycle of order at least 2r, the second player can force termination on exactly move 2r - 2. We classify the remaining feasible path thresholds and prove the same exact-turn result for feasible thresholds on bipartite graphs with a given perfect matching. The strategies maintain paired selected vertices until a final move deliberately breaks the pairing. They admit constant-time responses after linear initialization.

公開要旨の出典

impartial gamesgeodetic convexityindependent setspairing strategiescycle graphs

数学の検証

Kernel-Only

主要結論には公開されたカーネル検証済みの証明があり、論文との対応も確認されています。これは外部査読とは別の検証です。

検証基準
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