Variants of Petersen coloring for some graph classes

Abstract

Normální obarvení - ekvivalentní verze petersenovského obarvení - je speciální dobré hranové obarvení kubických grafů pěti barvami. Každá hrana normálně obarveného grafu je normální, tj. používá spolu se svými čtyřmi sousedy pouze tři barvy nebo všech pět barev. Dle Jaegerovy hypotézy mají všechny kubické grafy bez mostů normální obarvení. Platnost hypotézy by dokázala například hy- potézu Cycle double cover. Zde řešíme slabší verzi Jaegerova problému. Hledáme dobré hranové pěti-obarvení takové, že alespoň část hran je normální. Pro obecné hranoly (generalized prisms) ukážeme obarvení s dvěma třetinami normálních hran, pro grafy bez krátkých kružnic obarvení s necelou polovinou normálních hran. Dále navrhneme nový pohled na normální obarvení - řetízky (chains). Po- mocí nich dokážeme tvrzení o nemožnosti výskytu právě jedné chyby ve skoro normálním obarvení a také několik tvrzení o řezech v normálně obarveném grafu plynoucí rovněž z nikde-nulového Petersenova toku. Nakonec prozkoumáme čtyř- cyklus v normálně obarveném grafu.

Normal coloring - an equivalent version of Petersen coloring - is a special proper 5-edge-coloring of cubic graphs. Every edge in a normally colored graph is normal, i.e. it uses together with its four neighbours either only three colors or all five colors. Jaeger conjectured that every bridgeless cubic graph has a normal coloring. This conjecture, if true, imply for example Cycle double cover conjecture. Here we solve a weakened version of Jaeger's problem. We are looking for a proper 5-edge-coloring such that at least a part of the edges is normal. We show a coloring of generalized prisms with two thirds of the edges normal and a coloring of graphs without short cycles with almost half of the edges normal. Then we propose a new approach to normal coloring - chains. We use chains to prove that there cannot be only one single mistake in an almost normally colored graph. We also prove some statements about cuts in a normally colored graph which also follow from nowhere-zero Petersen flow. Finally, we examine a four-cycle in a normally colored graph. 1