Indécomposabilité des graphes et des tournois, Indecomposability of graphs and tournaments

De
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Sous la direction de Maurice Pouzet, Youssef Boudabbous
Thèse soutenue le 15 juillet 2009: Université de Sfax (Tunisie), Lyon 1
Cette thèse porte sur l’indécomposabilité dans les graphes et les tournois. Elle comporte cinq chapitres dont le premier est introductif. Le deuxième chapitre consiste en une étude des tournois indécomposables suivant les tournois indécomposables à 5 ou à 7 sommets qu’ils abritent [3, 2]. Le troisième chapitre est une caractérisation des tournois (-1)-critiques avec une description morphologique de ces tournois [4,5]. Le quatrième chapitre contient une caractérisation des graphes (-1)-critiques [6], répondant ainsi, dans le cas général, à un problème posé par Y. Boudabbous et P. Ille[10]. Le cinquième chapitre est consacré à une opération d’inversion dans les tournois et un invariant, l’indice d’inversion d’un tournoi, dont l’étude a été proposée par M. Pouzet. Le fait que les tournois (-1)-critiques sont d’indice entre 2 et 4 est le lien avec l’étude de la criticalité. Plusieurs propriétés de la classe des tournois d’indice au plus n sont données.
-Abritement
-Borne
-Critique
-Graphe d'indécomposabilité
-Héréditaire
-Indécomposable
-Indice d'inversion
-Intervalle
This thesis focuses on indecomposability in graphs and tournaments. It contains five chapters, The first is introductory. The second chapter is a study of indecomposable tournaments according to the indecomposable subtournaments on 5 or 7 vertices embedding in. The third chapter is a characterization of the (-1)-critical tournaments. The fourth chapter contains a characterization of the (-1)-critical graphs answering in the general case, to a problem asked by Y. Boudabbous and P. Ille. The fifth chapter is devoted to an inversion operation in tournaments and an invariant, the inversion index of a tournament, which the study was proposed by M. Pouzet. The fact that the inversion index of a (-1)-critical tournament is between 2 and 4 is the link with the study of criticality. Many properties of the class of tournaments with inversion index at most n are given
-Critical
-Hereditary
-Indecomposability
-Inversion index
-Interval
-Indecomposability of graphs
Source: http://www.theses.fr/2009LYO10115/document
Publié le : jeudi 27 octobre 2011
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UNIVERSITÉ DE SFAX UNIVERSITÉ CLAUDE-BERNARD LYON I
THÈSE DE DOCTORAT
Spécialité :
MATHÉMATIQUE
Titre :
INDÉCOMPOSABILITÉ DES GRAPHES ET DES
TOURNOIS
par
HOUMEM BELKHECHINE
soutenue publiquement le 15 juillet 2009
JURY :
M. Hèdi BEN MESSAOUD Université de Sfax Président
M. Adrian BONDY Université Claude-Bernard Lyon 1 Examinateur
M. Youssef BOUDABBOUS Université de Sfax Directeur
M. Michel HABIB Université Paris Diderot-Paris 7 Rapporteur
M. Mohamed MKAOUAR Université de Sfax Examinateur
M. Maurice POUZET Université Claude-Bernard Lyon 1 Directeur
M. Stéphan THOMASSÉ Université Montpellier 2 Rapporteur
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À mes parents
tel-00609544, version 1 - 19 Jul 20114
Remerciements
Cette thèse a été préparée dans le cadre d’une cotutelle entre l’Univer-
sité de Sfax et l’Université Claude-Bernard Lyon 1. Je remercie les deux
institutions pour leur soutien matériel. Je remercie également le CMCU
Franco-Tunisien, le programme d’échange DGRST, ainsi que l’Institut
Français de Coopération.
Je remercie les professeurs Youssef BOUDABBOUS et Maurice POU-
ZET pour leur engagement dans la direction de cette thèse et pour leur
suivi de l’évolution des travaux de ses différentes étapes.
Ce travail doit beaucoup à l’amitié de Monsieur Imed BOUDABBOUS,
à son accueil et à sa collaboration. Je le remercie avec l’expression de mon
meilleur sentiment.
Je remercie les professeurs Michel HABIB et Stéphan THOMASSÉ
pour l’intérêt qu’ils me suscitent et pour le plaisir qu’ils me font en rap-
portant sur mon travail et en faisant partie du Jury.
Je remercie le professeur Hèdi BEN MESSAOUD pour avoir accepté
de présider le Jury.
Mes remerciements s’adressent également aux professeurs Adrian BONDY
et Mohamed MKAOUAR pour avoir bien voulu être membres du Jury.
Je remercie enfin tous les membres de l’équipe de combinatoire de
la Faculté des Sciences de Sfax pour leur serviabilité et leur ambiance
conviviale.
tel-00609544, version 1 - 19 Jul 2011Table des matières
Table des matières 5
1 Introduction et présentation des résultats 10
1.1 Tournois indécomposables et leurs sous-tournois indécomposables à 5
ou7sommets............................... 18
1.2 Morphologiedestournois(-1)-critiques......... 21
1.3 Lesgraphes(-1)-critiques....... 23
1.4 Inversiondanslestournois........................ 27
1.5 Définitions.............. 31
2 Indecomposable tournaments and their indecomposable subtourna-
mentson5and7vertices 36
2.1 Basicdefinitions.............................. 38
2.2 Thecriticaltournaments...... 40
2.3 The tournaments T , U and V in an indecomposable tournament . . 41
5 5 5
2.4 ProofofTheorem2.3.2.......................... 42
2.5 Anewcharacterizationofthecriticaltournaments... 49
3 Morphologie des tournois (-1)-critiques 54
3.1 Introduction................................ 55
3.2 Tournoisindécomposables............. 57
3.3 Graphe d’indécomposabilité . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.4 Preuveduthéorème3.1.1.............. 64
4 Les graphes (-1)-critiques 81
4.1 Graphesindécomposables ........................ 82
4.2 Graphe d’indécomposabilité . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.3 Constructiondesgraphes(-1)-critiques................. 87
4.3.1 Les graphes (-1)-critiques G tels que I(G)estuncycle .... 87
4.3.2 Less (-1)-critiques G tels que I (G)estunchemin... 90
4.3.3 Les graphes (-1)-critiques G tels que I (G) est un arbre étoilé . 118
5
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5 Inversion dans les tournois 128
5.1 Préliminaires ............................... 130
5.1.1 Relations .......... 130
5.1.2 Graphesettournois..... 132
5.1.3 Présentationdesrésultats......... 132
5.1.4 DécompositiondeGallai............. 138
5.1.5 TournoiscritiquesetthéorèmedeLatka ............ 140
5.2 Preuveduthéorème5.1.1......................... 141
5.3 Dimensionbinaireetpreuveduthéorème5.1.2..... 145
5.4 IndicedePouzetdequelquestournois.......... 151
5.5 Preuveduthéorème5.1.3.............. 156
5.5.1 Formalismerelationnel.............. 156
5.5.2 Belordreetbornes ..... 157
5.5.3 LelemmedeHigman........ 158
<ω5.6 La classe I ............ 162
1
≤ω5.7 Tournoi universel de la classe I ............ 167
n
5.7.1 Préliminaires........................... 167
5.7.2 Construction d’une chaîne coloriée dénombrable et homogène . 173
5.7.3 Le tournoi W(n) ...... 175
Bibliographie 177
Bibliographie.................................. 17
Index .............................. 182
Index 182
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tel-00609544, version 1 - 19 Jul 2011Résumé
Cette thèse porte sur l’indécomposabilité dans les graphes et les tournois. Elle
comporte cinq chapitres dont le premier est introductif. Le deuxième chapitre consiste
en une étude des tournois indécomposables suivant les tournois indécomposables à 5
ou à 7 sommets qu’ils abritent [3, 2]. Le troisième chapitre est une caractérisation
des tournois (-1)-critiques avec une description morphologique de ces tournois [4,
5]. Le quatrième chapitre contient une caractérisation des graphes (-1)-critiques [6],
répondant ainsi, dans le cas général, à un problème posé par Y. Boudabbous et P. Ille
[10]. Le cinquième chapitre est consacré à une opération d’inversion dans les tournois
et un invariant, l’indice d’inversion d’un tournoi, dont l’étude a été proposée par M.
Pouzet. Le fait que les tournois (-1)-critiques sont d’indice entre 2 et 4 est le lien avec
l’étude de la criticalité. Plusieurs propriétés de la classe des tournois d’indice au plus
n sont données.
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tel-00609544, version 1 - 19 Jul 2011Chapitre 1
Introduction et présentation des
résultats
Ce travail porte sur l’indécomposabilité dans les graphes et les tournois. La notion
d’indécomposabilité est basée sur celle d’intervalle. Un intervalle d’un graphe G,
orienté ou non, est une partie I de l’ensemble des sommets de G telle que les liaisons
éventuelles d’un sommet x extérieur à I à un sommet y de I soient indépendantes de y.
Pour tout graphe G, l’ensemble des sommets, l’ensemble vide et les singletons sont des
intervalles, dits triviaux. S’il n’y en a pas d’autres le graphe est dit indécomposable.La
notion d’intervalle est l’extension aux graphes de la notion familière d’intervalle de la
droite réelle. Elle a été explicitement introduite (sous d’autres noms : partie homogène,
partie autonome, etc.) en théorie des graphes et en théorie des ordres, par divers
auteurs, dont T. Gallai en 1967 et en théorie des relations par R. Fraïssé (Cours de
Logique Mathématique, t1, Gauthier-Villars, Paris 1971 ). Son importance tient à celle
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