A matematika, azon belül a gráfelmélet területén egy gráfv csúcsával szomszédos csúcs olyan csúcs, mellyel v-t él köti össze. A G gráfbeli v csúcs szomszédsága(neighbourhood) megegyezik a v-vel szomszédos csúcsok feszített részgráfjával. Például az ábrán látható, 6 csúccsal és 7 éllel rendelkező gráfban az 5-ös számú csúcs szomszédos az 1, 2 és 4 csúcsokkal, de nem szomszédos a 3 és 6 csúccsal. Az 5-ös csúcs szomszédsága az 1, 2, 4 csúcsokból és az 1 és 2 csúcs közötti élből álló gráf.
A szomszédság jelölése lehet NG(v) vagy – amikor egyértelmű, melyik gráfról van szó – N(v). Ugyanez jelentheti csak a szomszédos csúcsok halmazát (tehát nem a feszített részgráfjukat). A fenti szomszédságfogalom, amit pontosabban vnyílt szomszédságának nevezhetünk, magát a v csúcsot nem foglalja magába; definiálható a v csúcsot is tartalmazó zárt szomszédság, melynek jelölése NG[v]. Ha nem specifikált, hogy zárt vagy nyílt szomszédságról van szó, akkor általában a nyílt szomszédságra gondolunk.
Számítógépes algoritmusokban lehetséges a gráfok reprezentációja a csúcsok szomszédságain keresztül, szomszédsági listával vagy szomszédsági mátrixszal. A gráf klaszterezettségi együtthatója kiszámítása is a szomszédságokon keresztül történik – ez a szomszédságok átlagos sűrűségével egyezik meg. Számos fontos gráfosztály definiálható a szomszédságok tulajdonságai, vagy a szomszédságok között fellépő szimmetriaviszonyok alapján.
Egy izolált csúcsnak nincsenek szomszédai. Egy csúcs fokszáma megegyezik a szomszédos csúcsok számával. Speciális eset a hurokél: ha az ilyen élet megengedjük, a csúcs a saját (nyitott) szomszédságának része.
Gráfok lokális tulajdonságai
Ha G minden csúcsának szomszédsága izomorf a H gráffal, a Glokálisan H, és ha G minden csúcsának szomszédsága az F gráfcsaládba tartozik, akkor Glokálisan F (Hell 1978, Sedlacek 1983). Például az ábrán látható oktaédergráf minden csúcsának szomszédsága izomorf a négy csúcsú körrel, ezért az oktaéder lokálisan C4.
További példák:
Bármely Knteljes gráf lokálisan Kn−1. A lokálisan teljes gráfok közé kizárólag teljes gráfok diszjunkt uniója tartozik.
A T(rs,r) Turán-gráf lokálisan T((r−1)s,r−1). Általánosabban: minden Turán-gráf lokálisan Turán.
Minden síkgráf lokálisan külsíkgráf. Az viszont nem igaz, hogy minden lokálisan outerplanáris gráf síkgráf lenne.
Minden k-kromatikus gráf lokálisan (k−1)-kromatikus. Minden lokálisan k-kromatikus gráf száma (Wigderson 1983).
Ha F a gráfminorképzésre nézve zárt gráfcsalád, akkor minden F-beli gráf lokálisan is F. Például minden húrgráf lokálisan húrgráf; minden perfekt gráf lokálisan perfekt; minden összehasonlíthatósági gráf lokálisan összehasonlíthatósági.
A karommentes gráfok azok a gráfok, melyek lokálisan ko-háromszögmentesek; tehát minden csúcs szomszédságának komplementer gráfja háromszögmentes. Egy lokálisan H gráf pontosan akkor karommentes, ha Hfüggetlenségi száma legfeljebb kettő; például a szabályos ikozaéder karommentes, mivel lokálisan C5 és a C5 függetlenségi száma 2.
Halmaz szomszédsága
Egy A csúcshalmazt tekintve az A szomszédsága a csúcsok szomszédságainak uniója, tehát azon csúcsok halmaza, melyek legalább egy A-beli elemmel szomszédosak.
Egy gráf A csúcshalmaza akkor modul, ha minden A-beli csúcs ugyanazokkal az A-n kívüli szomszédokkal rendelkezik. Bármely gráf rendelkezik egyedi rekurzív modulfelbontással, ami a gráfból lineáris időben előállítható; a moduláris felbontási algoritmusokat alkalmazzák más algoritmusokban, például az összehasonlíthatósági gráfok felismerése során.
Fordítás
Ez a szócikk részben vagy egészben a Neighbourhood (graph theory) című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Hell, Pavol (1978), "Graphs with given neighborhoods I", Problems Combinatories et theorie des graphes, vol. 260, Colloque internationaux C.N.R.S., pp. 219–223.