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解法:康–凯利–库恩–梅苏库–奥斯图斯基于迭代吸收法的渐近证明(2021年)

第 1/8 步:埃尔德什的500美元问题:给重叠的团染色
通俗地说

设想有 nn 个朋友群体,每个群体最多 nn 人,任意两个群体最多共享一名成员。埃尔德什、法伯与洛瓦斯在1972年猜想:总能从仅含 nn 个名字的列表中给每个人分配一个角色名,使得每个群体内部人人名字不同——这正是群体互不重叠时显然也需要的界 nn。这个看似简单的关于重叠团的命题竟然抵抗了近五十年的证明尝试。

χ′(H)≤n\chi'(\mathcal{H}) \le n
详细分析

Kang、Kelly、Kühn、Methuku 与 Osthus(2023年,引言)回顾道,1972年埃尔德什、法伯与洛瓦斯提出了三个等价的命题(见1.1节),其中图论的表述是:若图 GG 是 nn 个团的并(每个团大小至多为 nn),且任意两个团至多共享一个顶点,则 GG 的色数至多为 nn。论文全篇使用的等价超图染色表述是:对于顶点数为 nn 的线性超图 H\mathcal{H}(任意两条边至多共享一个顶点),其色指数 χ′(H)\chi'(\mathcal{H})(为使相交的边颜色不同而对超边染色所需的最少颜色数)满足 χ′(H)≤n\chi'(\mathcal{H}) \le n。埃尔德什称这是他最喜欢的三个组合问题之一,随着难度逐渐显现,他不断提高悬赏金额,最终达到 500美元。

本步骤中的术语
线性超图
任意两条不同超边至多相交于一个顶点的超图 H\mathcal{H};普通图(所有边大小为 22)自动是线性的。
色指数
为使任意两条共享顶点的边颜色不同,对(超)图的(超)边染色所需的最少颜色数 χ′(H)\chi'(\mathcal{H})。
本步骤用到的知识