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未解决问题,组合数学与离散数学,1977年提出

埃尔德什–哈伊纳尔猜想

未解决埃尔德什

对任意有限图 HH,存在常数 δH>0\delta_H > 0,使得任意不含诱导子图 HH 的 nn 顶点图 GG 必包含规模至少为 nδHn^{\delta_H}(即多项式规模)的团或独立集。

研究前沿 截至2026年

截至2026年,埃尔德什–哈伊纳尔猜想对 66 个及以上顶点的一般禁止子图 HH(如 P6P_6 与 C6C_6)仍未解决。对任意 HH,不含诱导 HH 的 nn 顶点图中最大同质集的最优普适下界为 2cHlog⁡nlog⁡log⁡n2^{c_H \sqrt{\log n \log\log n}}(布契奇、阮松、斯科特与西摩,2023)。在结构方面,阮松、斯科特与西摩的 Induced subgraph density 系列论文解决了不含诱导 P5P_5 的图的情形(完成了所有顶点数不超过 55 的图),并证明了有界VC维的遗传图类满足多项式埃尔德什–哈伊纳尔性质。

已知最佳结果

  • 对任意图 HH,每个不含诱导 HH 的 nn 顶点图都含有规模至少为 2cHlog⁡nlog⁡log⁡n2^{c_H \sqrt{\log n \log\log n}} 的团或独立集(布契奇、阮松、斯科特与西摩,2023)。
  • 完整的多项式猜想对所有满足 ∣V(H)∣≤5|V(H)| \le 5 的图 HH(由丘德诺夫斯基–斯科特–西摩–施皮尔克尔2021年解决 C5C_5 以及阮松–斯科特–西摩2023年解决 P5P_5 而收官)及由其经顶点替换生成的全部图均成立。

使用的方法及其局限

方法取得的结果局限所在
勒德尔定理与迭代密度递增/封锁分解法结合勒德尔定理(不含诱导 HH 的图必含线性规模的 ε\varepsilon-受限子集)与均衡封锁分解结构,证明了 2cHlog⁡nlog⁡log⁡n2^{c_H \sqrt{\log n \log\log n}} 下界,并解决了 P5P_5 及有界VC维图的情形。对于闭包VC维无界的一般图 HH,若无法在多项式尺度上维持结构性分裂,密度递增过程会在多轮迭代中使顶点集按准多项式因子缩减。

尚未解决的问题

  • 埃尔德什–哈伊纳尔猜想对不含诱导 P6P_6 的图和不含诱导 C6C_6 的图是否成立?
  • 能否将任意 HH 的一般下界从 2cHlog⁡nlog⁡log⁡n2^{c_H \sqrt{\log n \log\log n}} 提升至某个 α>1/2\alpha > 1/2 对应的 2cH(log⁡n)α2^{c_H (\log n)^\alpha}?

参考文献

  1. Paul Erdős, András Hajnal (1989). Ramsey-type theorems · DOI:10.1016/0166-218X(89)90045-0
  2. Maria Chudnovsky (2014). The Erdős–Hajnal conjecture—a survey · DOI:10.1002/jgt.21730
  3. Matija Bucić, Tung Nguyen, Alex Scott, Paul Seymour (2024). Induced subgraph density. I. A loglog step towards Erdős–Hajnal · DOI:10.1093/imrn/rnae066 · arXiv:2301.10147
  4. Tung Nguyen, Alex Scott, Paul Seymour (2023). Induced subgraph density. VII. The five-vertex path · arXiv:2312.15333 [预印本,未经同行评审]