如何用数学符号表示集合中每个元素的统一属性(以正则图顶点度数为例)
嘿,我来帮你梳理这个数学符号表述的问题~
首先得告诉你,你一开始写的表达式其实是完全规范的:
$$\forall v_i, v_j \in V : g(v_i) = g(v_j)$$
这里的冒号用来分隔“全称量词的范围”和“要满足的条件”,在数学文献里是很常用的写法,不用纠结换成箭头$\longrightarrow$——箭头更多用来表示蕴含关系(比如“若A则B”写成$A \longrightarrow B$),但你这里是直接对集合内所有元素做统一约束,冒号或者分号都很合适。
当然,图论里还有几种更简洁且常用的表达方式,推荐给你:
明确存在统一度数的写法:
既然正则图的核心是“所有顶点度数等于同一个常数”,可以直接写成:
$$\exists k \in \mathbb{N}, \forall v \in V : g(v) = k$$
这个式子的意思是“存在一个自然数k,使得集合V中的每一个顶点v,其度数g(v)都等于k”,比两两相等的表述更直接贴合正则图的定义,也更简洁。用最大/最小度数相等的写法:
你后来发现的这个思路完全正确!在图论里,我们通常用$\Delta(V)$表示集合V中顶点的最大度数,$\delta(V)$表示最小度数,那么正则图的条件可以简写为:
$$\Delta(V) = \delta(V)$$
只要你提前定义过这两个符号,这个式子在图论语境下会非常清晰易懂。
总结一下,这几种写法都是正确的,选择哪一种可以根据你的上下文来定:如果想强调“任意两个顶点度数无差别”,用你最初的写法;如果要突出“存在一个统一的度数常数”,用存在性量词的写法;如果已经引入了最大/最小度数的符号,那$\Delta(V) = \delta(V)$是最省事的表述。
备注:内容来源于stack exchange,提问作者TexDuck

