Conjecture de Dinitz

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En combinatoire, le théorème de Dinitz (connu sous le nom de conjecture de Dinitz avant sa démonstration) est un énoncé sur l'extension de tableaux à des carrés latins partiels, proposé en 1979 par Jeff Dinitz[1] et démontré en 1994 par Fred Galvin[2],[3].

Le théorème de Dinitz dit que, étant donné un tableau carré n × n, un ensemble X de m symboles (les couleurs) avec mn et, pour chaque cellule du tableau, un ensemble de n éléments pris dans X , on peut affecter à chaque cellule l'un de ces éléments de telle sorte qu'aucune ligne ou colonne n'a d'occurrence d'un même symbole. Le théorème peut également être formulé comme résultat de théorie des graphes ; il dit que l'indice chromatique de liste[4] du graphe biparti complet est égal à . Autrement dit, si chaque arête du graphe biparti complet se voit attribuer un ensemble de couleurs, il est possible de choisir l'une des couleurs attribuées à chaque arête de sorte que les arêtes incidentes à un même sommet sont toutes de couleurs différentes.

La preuve de Galvin généralise ce résultat[2] en affirmant que, pour chaque multigraphe biparti, l'indice chromatique de liste est égal à son indice chromatique. Une conjecture plus générale, dite de coloration d'arêtes par listes affirme qu'il en est de même non seulement pour les graphes bipartis, mais aussi pour tout multigraphe sans boucle. Une conjecture encore plus générale stipule que le nombre chromatique de liste des graphes sans griffes est toujours égal à leur nombre chromatique[5]. Le théorème de Dinitz est également lié à la conjecture de la base de Rota (en)[6].

Références[modifier | modifier le code]

  1. Paul Erdős, Arthur Rubin et H. Taylor, « Choosability in graphs », Congressus Numerantium, vol. 26 « Proc. West Coast Conference on Combinatorics, Graph Theory and Computing, Arcata »,‎ , p. 125–157 (lire en ligne [archive du ], consulté le )
  2. a et b Fred Galvin, « The list chromatic index of a bipartite multigraph », Journal of Combinatorial Theory Série B, vol. 63, no 1,‎ , p. 153–158 (DOI 10.1006/jctb.1995.1011)
  3. Doron Zeilberger, « The method of undetermined generalization and specialization illustrated with Fred Galvin's amazing proof of the Dinitz conjecture », American Mathematical Monthly, vol. 103, no 3,‎ , p. 233–239 (DOI 10.2307/2975373, arXiv math/9506215)
  4. Une coloration de graphes où la couleur de chaque arête ne peut être prise que parmi à une liste de couleurs autorisées.
  5. Sylvain Gravier et Frédéric Maffray, « On the choice number of claw-free perfect graphs », Discrete Mathematics, vol. 276, nos 1-3,‎ , p. 211–218 (DOI 10.1016/S0012-365X(03)00292-9 Accès libre, MR 2046636)
  6. T. Y. Chow, « On the Dinitz conjecture and related conjectures », Discrete Mathematics, vol. 145, nos 1–3,‎ , p. 73–82 (DOI 10.1016/0012-365X(94)00055-N, lire en ligne)