Perfect matchings in random graphs with prescribed minimal degree ...

48 downloads 12558 Views 429KB Size Report
Aug 10, 2004 - vertex degree. A random bipartite graph without isolated vertices and m > А edges with high probability (whp) has a perfect matching iff the ...
 

  "!# $%&"(')* %+ ,,.-/0 1 234"56+ 78:9=?A@CBEDFBHG IJ?A@LKMN@COPOABE8:Q 7RSRKPOUTFVW XYVV[Z \ ]_^*`abEcP` def*gihkjmlonkeqpYrtskee*uvlojmrte*hkfqegAwkxEeqpmwyeqf*r_zN{rtf|sklohk}Ajl~hpt{PhknkgAz}Apt{Axkskj@?ACB K B = ( '>L(MB :< DEGFH*IJ (='>NA%B

ç

ú‡ì[ÜÞ*Ü 5 ÿHÜPòHØvÛ*Ü ä ߉ñ¬òHñyß#ÚHß ÿHÜ÷vÞ*ÜPÜ OÝ$óØÚÌÞ ä Ü ê ߉ñyòHñyßNÚ[ßËÿ[Ü÷vÞ*ÜÜ ã Û ïyÜ ãvä Û ØòH܂ñ ä‡ã ۝Þ*ñoáÌñ ã ï_òHÜóPÜ ää*ã Þ óPØòHÿHñ¬Û*ñ¬Øò±Ý…ØvÞÛ*ìHÜNÜðEñ Û*Üò[óÜNØvÝ í_ÜÞ*ÝöÜóÛ¢ß Û*ó.ìHñ¬ò[÷ × ìHÜ ï¬ï,Û*ìHÜØvÞ*Üß Û*ÚÌÞ*òHÜPÿ ØÚÌÛÛ*؉îÜNíÜÞ*ÝöÜóÛ*ï Û ã ñyï¬ØvÞ*ÜPÿNÝöØvÞÚ ä ܈ñyòNóPØßä î@?A]\_^ (='>L(€B (='>NA

`'aVbFcVdegfih\_fkj?lKfmhB

õ|çAø H*IJ ç × ì[ÜÞ*Ü ä ۝Þ*ñyóÛ*ñyØò ëä Ú óñyÜòkÛ*ï ä ï¬ØAú‡ïf ß ã  ä ÜPÜßÀØvÚHۂØÝ íNAC × ì[ÜØvÞ*Üß ÿHØEÜ ä ïyÜ ã ákÜ6ضí_Üò±Û*ì[Üó ãvä Üú‡ìHÜÞ*Ü#Û*ìHÜòEÚHßNîÜÞØÝ5ÜÿH÷Ü ä !K#  õ  ø‡ã òHÿ ä Ø"ñ¬Û‚ñ ä òHØvÛ ÙFÚHñ¬Û*Ü ãvä Û*ñ¬÷ìkÛ ãvä × ìHÜØvÞ*ÜPß ç 8ˆØò ä ñ¬ÿ[ÜÞ±Û*ìHÜ Þ*ÿ Ø ü ä|ô &Üâ ò ÌñNÞ ã òHÿHØß2÷vÞ ã í[ì ýQ ܆Þ*Ü B! ñ ä±ã ò! ñyòk#LÛ*ÜÞ*(=Ü ä Û*ñyÝöòHØv÷ Þï¬ã ñyíHßí[ñ¬ïyòHñyó Ý ã ( Û*ñ¬Øò ØÝ6× ì[6ñ ÜÜ Øv Þ*ÜÛ*ß ìHÜ > õØÝ Û*ìHÜ·áøqÜê ޝÛ*ñ¬óPÜ ØÝ ÿHê ÜP÷vÞ*ÜÜ Û#ß‰Ø Û ç úEÜê ضî[Û ñyò ä ÚÌóíØvÜÞ*Þ*Ü óÞ*ñ¬Û*Û*ìHñ¬ó Ü·ã ïï í[Þ*÷vì Ü ãvä Û Ü ÚÌî A     DG   ; B ; F # õ . ø  DG .)# Mõ ; ï¬Ø÷ ; mø I ; # ç B X  †Q 5FF ! # õ ‚ï¬Ø÷  ø   . õ †BV! ø ! V  õ Q ø 032 õ H  # ! ø F ÜðEí ?  ! F F æ¬õ ø F é B |õ çkø F Q  + EK õ Q Y€7 ø   # #%! M   9:

# B F B ;

# çB æ¬õ ø F é # :< Q MB |õ ççAø Q õ|ç ? D E R ø B #    #%! (õ  2 ø E F B a! ! ? -R> AAI |õ ç ø 0 2  DG N a! ! ? ?  T -G # ! |õ ç ø D E N 032 >

j?\ c fm\ U j e  ^ c ??b \VeAg^Ad+b!B + @ ^ c

e

L ( j5j@e \

( j?\_b e b @c

L ^

e

c

c c5; (

Jj

"

c

c d

j

j?d

< &

7*)

!+

ñ¬ò/Û*ìHÜÞ*Üß ã ñyòHñ¬ò[÷÷vÞ ã í Ø#úÜ ìHØÚHïyÿÜðEíÜóÛ õ _ø Û*ØNîÜ¢óïyØ ä ÜÛ*Ø 0 õ _øqê Û*ìHÜÞ*ØEØ¶Û ØÝ õ õ|ç kkø øqú‡ê Q ñ¬Û*ì Q Þ*ã Üí[ï ã Q óPÜÿ"îf ê õñ^ ÜD E ø  YÌä ä 0 õ _ø # ç ? F  F : B õ :>ç ø 98 ã Þ*ÜP݅ÚHï+óØß6í[ÚÌÛ ã Û*ñyØò ä Þ*ÜákÜ ã ï_Û*ì ã Û [ 0 õ B 0 õ _øø # ïyØ÷ õ|ç ?  F ø  [ õ _ø B ú‡ì[ÜÞ*Ü [ 0 õ B ø ñ ä ضî[Û ã ñyòHÜPÿ·Ý£Þ*Øß [ õ B ø -î 6Þ*Üí[ï ã óPñ¬ò[÷ Q ú‡ñ¬Û*ì f †ç ø B õ|ç ? _ø ïyØ÷ õ|ç ? _ø E : B úÜ ä ÜPܸÛ*ì ã Û ê ݅ØvÞ õ ! M†B ç ié5õLã òHÿ ! 7 õ|ç & , ø ¸ïyØ÷  øqê [ 0 õ B 0 õ _øø : ? õ ? ? ï¬Ø÷ õ|ç _øø : ? õõ|ç  , kø ï¬Ø‘÷ "? Hõ|ç ?  ø ïyØ÷ ' õ ï¬Ø÷ÂïyØ‘÷  øø : ?4( ï¬Ø‘÷ †B ú‡ì[ÜÞ*/Ü (&# ( õ  ø  ñ¬Ý  çç ç ? ,  ( Ø ê ݅ØvÞ0Û*ìHñ ä ó.ìHØñ¬óP܂ØÝ  ê [ õ B õ _øø # [ 0 õ B 0 õ _øø  õ EGF ø   : ?4(=!  E ï¬Ø‘÷ ' õ D EqF ï¬Ø‘÷  ø [ õ B ø

$

#

$

$

H

$

H



$



$

$

H

$

H



$

$



$

$

$

J$ $

H

D

H

5P

H

L

$

$

H



[

G

H

\

$

F



3$

$

H

F

$

H

H

B

o 

$

L

G

H

$

$

H

$



$

F

G

L



$

$

$

M



$

 H



$

H

$

 $

H

$

$

$

G

L

G

L

$

H

$

L

p

o 

&

o

o 

$

o@B

H o 



o P

o 5

o



_o 

L



_o

$

× ì[ñ ä ñyòHÜAÙkÚ ã ïyñ¬Û  ä ì[ØPú ä Û*ì ã Û

"

o 

:

$

L

"

?&!

"

 E

H

G

L



,    M : Ü ðEí õ ?a! ø ,„  M : Ü ðEí õ ?  è

Q



!

øB

H

G



ãvä Û*ìH܂ÝöÚHÿH÷ÜÝ ã óÛ*ØvÞ0ñyò õ Eçiø ñ ä ØòHïÜðEí õ õ ïyØ÷ F  øø 8ˆØò ä ÜAÙkÚ[ÜòkÛ*ï ,„   : ÜðEí õ ?   ! ø    L

F



  

8ˆØßNî[ñyòHñyòH÷ õ Føˆã òHÿ õ ø úÜØvîHÛ ã ñyò F B

F

7

ä ؉Û*ì ã Û

 E         *

"


ì ãväã í_ÜÞ*ÝöÜóÛˆß ã Û*óqìHñyòH÷• Â× ì[܇Þ*Ü ä Ú[ïoÛñ¬òÛ*ì[ñ ä ó ã¶ä Ü ÝöØï¬ïyØAú ä ñyß6߉ÜPÿHñ ã Û*ÜPï 5Ìõ ø7>ç¢ã (='>N( ?4A%B*A ÊÜú ?ã B òk ÛÛ*؉íHÞ*ØAákÜNÛ*õ ì ã Û *   øF  Pê Û*ìHÜNòFÚ[ßî_ÜÞ¢ØÝ Aô ú‡ñ¬Û*òHÜ ää Ü äê ñ äê ñ¬ò&Û*ì[ÜNï¬ñy߉ñoÛ ê Øñ ää Øvò õ DE 5 Eø Ü ÿ[Ø ä Ø·áÌñ ã Û*ì[ÜN Ý ã óÛ*ØvÞ*ñ ã ï$߉Ø߉ÜòkÛ ä ߉ÜÛ*ìHØEÿG ¸×,Ø·Üá ã ïyÚ ã Û*Ü õ *   F  ø0ä ì ã ޝí[ï ê úÜ#òHØvÛ*ñyóÜNÛ*ì ã Û¢ñyò Û*ìHñ ä ó ãvä Ü . # 3 F 4 ¯Üð ã óÛ*ï ê ã òHÿÊÝöØ¶Þ . F úÜ·Ú ä ܍Û*ì[܍í ã ÞÛ õ ñ¬ñ ø ØÝ à$Üß‰ß ã ç ú‡ñoÛ*ì # F # Q ( Ø õ óPØßí ã Þ*܂Û*Ø õ|çø  ,   F  ! 3 F F 4 Q D EGF R ç D E 5 > L # ç D E 5 „ õ ø Ê܂òHÜPÜÿÛ*Ø ä ìHØAú>Û*ì ã Û ê ݅ØvÞ‡Ü ã ó.ì 7 ñyß . õ *   F  ø # L B L #  ç D E 5 fï¬,3 ×$Ø ñ¬ß6í[ïyñy݋ùØÚÌÞ Û ïyÜÛ Ú óPØvò ñ¬ÿHÜÞ±ñ¬ò Û*Ü ÿ *  0   Û*ìHÜUÛ*ØvÛ ï‚òFÚHßNîÜÞ±ØÝ#áÜޝÛ*Üð ÿHñ ØñyòkÛ ú‡ñ¬Û*òHä Ü ää Ü ä × ìHÜ/ÿHñãv_äZÜÞ*ê Üò[óÜ * ä • F  ä ?)*  0  F ä  ñã ä F õ ê E ø  ã ã Û"ß‰Ø ä Û ê ú‡ìHÜÞ*Ü ¯ñ ô ä Û*ä ìHܱÛ*ØvÛ iã ô ï òEÚHßNîÜÞØÝ ä ÚÌî ä ÜÛ¸í ã ñ¬Þ ä‰õ B øqê#  B ) ê Ø¶Þ    B  ê_ä ÚHó.ì±Û*ì ã Û 2  2 # ê2  2 # çvê ã òHÿ )# . õUø ò ã ïyØv÷ØÚ ä ïÛ*Ø õ|ç‰øqê 

T



O

'

F





D



T



"EQ

L

F@

UB

 

&





"

"





]







%H "



$

J

H

E

FP



'

"

]

.

.



M

"

"

× ì[ÜÞ*ÜÝöØvÞ*Ü ê *





"

F



*

   " # F





B

:

+

#"

3  * 4 Q 3*4 



D E

*

R

# L

0 ú‡ñ¬Û*ì"íHÞ*Øvî ã î[ñyï¬ñ¬Û  ç ? õ  E ñ¬ß . õ *  0  F  ø F # L B fïy,3

   " F

]

%L

"Q

õ E F ø F øã ۇï¬Ü ã¶ä Û êYã ò[ÿñoÛ ä Ú óÜ ä *Û Ø ä ìHØAú *Û ì ã Û 7>ç õ v ø

. 

"

çP





+

O

]



Z



"a$

o

"

"EQ





A

F

× ì[ñ ñ ØvîFáÌñ¬ØÚ ï ۝Þ*ÚHÜ&݅ØvÞ # à$ÜÛ A8ˆØßNî[ñyò Û*ضÞ*ñ ï¬ï *  0   ñ Û*ìHÜ"Û*ØvÛ ïòEÚHßNîÜÞ ØÝ0Øvä Þ*ÿHäÜÞ*Üÿ ô Û*ÚÌä í[ïyÜ ä ØÝ õ áÜޝÛ*Üð ô ÿHñ ç ä ØñyòkÛ ø iô ú‡7 ñoÛ*òHÜ ää Ü ä  ñ¬ákã Üò ã ê‚õ # ê F ïyÜÛø Ú ä ä óPØßí× ì[Ü /ákÜޝÛ*Üð ô ÿHñ ä Øñ¬òFÛHÞ ä Û  ñ¬ò[ÿ¯ØÝú‡ñ¬Û*òHÜ ää Ü ä ó ã òîÜ ó.ìHØ Üò ñyò3 3 3? ú  òHÿHÜÜPÿ ØòHóPÜ Þ*ØPú òHÿ óØïyÚH߉ò Þ*Ü ÜPï¬ÜPóÛ*Üÿ úÜ6í ñ¬Þ Û*ì[ÜNä Þ*ØAú ä ñyò F õ 4 ? 4 õ çiø ú çiã ø  ä‚ã òHÿ ã ã¶ä ää ñy÷õ ò±Û*ìHÜ#ÝöêØvÞ*ß6ÜPÿ ‰í ã ñoÞ ä äNÛ*ã Ø óØï¬Ú[ß6ò ä ñ¬ä#ò ã ú ä ã  ä ø  ê ñ¬ákÜò ã ã ò  i ô òHÿú‡ ñ¬Û*òHÜ ää Ü äê ÿHñ ä Øñ¬òFÛ ã ߉ØòH÷NÛ*ìHÜPß ä ÜPïoákÜ ä G‰Ý…Þ*ØvßÛ*ìHÜ SHÞ ä Û  ñyòHÿú‡ñ¬Û*òHÜ ää Ü äê äó Ú[óqò/ìîóq܉ìHØóqñyìHóØ Ü ê ÜÛ*òUìHÜñy ò 3 E 3 EGF ?  ú  ‰× ìHÜÞ*Ü Þ*Ü #  ú  Û*ØضÞ*ÿ[ÜÞ ï¬ï  ú‡ã ñ¬Û*òHÜ ää Ü ä ýä Üò[óÜ . iF õM4B  øqê  Û*ìH4Üõ Û*ØvÛ ã ïYòFçiøÚHßNîÜÞ0ã ØvÝ+ä Û*ìHÜØvÞ*ÿHÜÞ*ã Üÿ ô Û*ÚHí[ï¬õ Ü ä ØÝÛ*ø ì[Ü ëã ã ïyä ï¬ÜP÷Üÿ• #ú‡ñoÛ*òHã Ü ää Ü äê ñ ä ÷ñ¬ákÜò-î  . iõ MB ø #   õ ? çiø "?  ?  õ &? çiø  õ „  ø 





M



H

8

H



F H

G

F H

_

G

H

H

M

G

H 

d

*

F



H

H

 

H

"

"

 H H





G

M



* H 

.

_

4H

G

"



,H





H

[

 H



 [

$

\

H

[

\

H

*

F H

\

H

  H @[



 H

[

\

 H



F

\



. 

 .

O ÜïyÜÛ*ñyòH÷ ·Þ*ØAú äNã òHÿ 6óØïyÚH߉ò ä ñ¬òFáØï¬ákÜÿUñ¬òHÞ ä Û  yñ òHÿ ã ò[ÿ ä ÜPóØòHÿ  yñ òHÿ4ú‡ñoÛ*ò[Ü ää Ü ä Þ*Ü ä íÜPóÛ*ñ¬ákÜï

í[Þ*ØFÿ[ÚHóÜ äã î[ñ¬í ã ޝÛ*ñ¬Û*܇÷vÞ ã í[ìú‡ñoÛ*ì! ? ÜÿH÷Ü ä Û*ì ã ۈ߉ÜÜÛ ä Û*ìH܇ÝöØï¬ïyØAú‡ñ¬òH÷#óØòHÿHñ¬Û*ñ¬Øò ä õLãFø ÂákÜÞ6Þ*ØAú óPØï¬ÚH߉ò ákÜޝÛ*ÜðNòHØvÛñyòkákØvï¬ákÜÿ6ñ¬ò#Û*ì[Ü  òHÿ ñ¬ò#Û*ì[Ü &[Þ Û ñyòHÿ#ú‡ñ¬Û*òHÜ Ü ì ÿHÜ÷vÞ*ÜPÜ ÛïyÜ Û î ¢Øõ 6Üÿ[÷v܂ø ó ã òîÜ ã ÿHÿHÜPÿÛ*ØØòH܂ØvÝ õ Ú ä Û iÿ[ô ÜïyÜÛ*õ Üÿ ø 8  iäô ú‡øGñ¬Û* òHÜ ää Ü ä Û*Ø݅äØvä Þ*ß ä ã ã¶ä í ã ñoÞ õ Bã  øqêÌäãvÚHä óqì"ç Û*ì õ ã Ûø 2ã  òHÿ 2 # ä Ú -B ó2  ñyÜ2 òk# Û݅çvØvê Þ¢ Û*ìHÜ õ B -  ø i6ô ú‡ê Øvñ¬Û*Þ òH Ü ää  Ü ä  Û*؍B-î_Ü ÿH#ñ ä ê? çi3ø ? ݅ØvÞ ç F : ;$: „R? ? ? B ç ñyòH: ÷ B : 4݅? ØvÞ¸?îØvÛ* ì ê ïyã ØEó ã ï_íHÞ*Øvî ã î[ñyïyñoÛ*ñyÜ õ äQ ê ø úÜØvîHÛ ã ñyò"Û*ì ã Û0Û*ìHÜ ;Eä : ÜóØòHÿ&ïyñ¬ò[Üñ¬ò"Û*ì[Ü ã îØAákÜB ݅Øv:Þ*ß#ÚHï ã ñ ä‡ãvä Ìß6ä íHÛ*ØvÛ*õ|çñ¬ó‚Fø Û*Ø ç ÜðEí ? õ  õ ! F ø F ø F  2 õ ø × ìEÚ ä  F õ MB ø ! EqF õ D R ? çAø E D R D E 5 õ ø Q . iõ †B! ø  ¢ØAú  F õ MB ø ? . F õ MB ø : õ "? ?! ø . F õ MB  ø  õ "? ?  ø . F F õ MB Zø Y ì[ÜÞ*Ü MB  ñ Û*ìHÜ4Û*ØvÛ ï¸òEÚHßNîÜÞ±ØvÝ#Û*ìHÜ4Þ*Üß ñ¬òHñyòH÷÷vÞ í[ì ÚHóqì>Û*ì Û F MB Þ*Ü í í ã ޝÛ*ñyó. Ú[ïF ã ÞNõ Þ*ØAú ø4õ ñ6 Ü , õ * •0  F  ø > D E 5 # L  × ìEÚ * •0   ñ ñ¬òÛ*ìHÜ¢ïyñyß6ñ¬Û Øvñ Øò òHÿÛ*ìHÜò ä Øñ ä * • F  8ˆØò ä ÜAÙFÚHÜòkÛ*ï ê[ã í_ÜÞ*ÝöÜóÛß ã Û*óqì[ñ¬òH÷ ÜðÌñ ä Û ä ä ú‡ñoÛ*ìF Û*ìHä ܂ïyñ¬ß‰ñ¬Û*ñ¬ò[÷6íHÞ*Øvî ã î[äñyä ï¬ñ¬Û "Mõ ÜALÙFøqÚ êHã ã ï 5 ï-y,/ñ¬ß .10 2 õ *   F  # Fø # D EDY # ÜðEí ? D E H

H

#"

"



Z

JG

[

$

*



\

H

.

J [

 .

"

.

\

.



.



[

G

\

:



"

[

\

H

[

\

H



[

.

\

:

.

.



"

[

"

\



 ! 7  (=õ '?> , ?4ø ‚A ïyØv÷‘!&† † òÛ*ìHñ ä ó ãvä Ü N

, )

(

N

"

"

)

*

FP:

= ( 



*

*

)





(

)

=

]

)

]

"

]



=

*



O

)

)

N

B



]

(

N

(

N

"

]

=



"

F

[



FP

\

FP



O

)

)

=

*

]

=

E

o 





F

=

p

 

*

]

FP



)

"EQ



FP

>"

)

>"





E

>"

FP B





O

] , )



O



O





]



'

D

-

Q 7

< 

"



]

FP



FP:

"EQ

L



]

"EQ

*





"





-

Q 7 "

< 

( Ø ê



]

à$ÜÛ



]

(

'



[





;"

\



2-7 _ø  : Ü ðEí õ ? õ ïyØ÷ . øø B 





õ:è ø P

× ì[ÜÞ*ÜÝöØvÞ*Ü ê ݅ØvÞ > 7 çvê      7 032   

Cb



(

:

 c

(



2 õ-2  0

(

2f7 _ ø  (

 





032b





 7

 c



(

(







2f7 _ø  032  õ ? mø  7 X?   0 : ÜðEí õ ?  õ ï¬Ø÷ . øø ÊÜðEí ? 3 X?UÜðEí õ ?  F ; õ ïyØ÷ . øø 4 F # ÜðEí õ ?  õ ï¬Ø÷ . øø B õ:è vø Û*ì[ܸï ã ۝Û*ÜÞ0ñyòHÜPÙFÚ ã ïyñoÛ ì[ØvïyÿHñyòH÷6ñyÝ #A. F ï¬Ø÷ †. ò ã ò ã ï¬Ø÷ØÚ ä ñ¬ò[ÜPÙFÚ ã ï¬ñ¬Û ìHØï¬ÿ ä ÝöØvÞ H ? ? 5ÙFÚHñ¬á ô ã ïyÜòkÛ*ï õML$õ UøøV27 . E F ïyØ÷ .  : ÜðEí õ ?  õ ï¬Ø÷ . øø B 032  2 L$õ 4ø ? õM$L õ øøV2 7 . E F ïyØ÷ .  : ÜðEí õ ? õ ïyØ÷ . øø 032  2 L$õ ˆø ? 8ˆØßNî[ñyòHñyòH÷‰Û*ì[Ü ä ܸî_ØvÚ[òHÿ ä ú‡ñoÛ*ì õ:è køã òHÿ õ:è øqê

; ,à ÜÛ 032 ;"

"

"



(PO

; (



 G  (   !  # DG -GI   #A .  : # ç  õ : F õM; Q ø E ø B 032 õ H 2 õ møø F  X    3% !  #   G !  032  H ? ?#A.'G:   õ mø

>NA

; (

2



(PO

Jd

d

d e

:



Cb

b

"

(

(

;



O

;

c

c8^ d+b j

(

; (

j

^ f

 j?^ d

L

c

;"

FN

( S"

f j ;j?^ \

fih

j@f ?\

(PO

c

e

"

"

"Q

; (



j

cVd

=

ä Ú ä Ú ã ï ê úÜ ä Û ã ޝÛ0ú‡ñ¬Û*ìÛ*ìH܂ñyòkákÜÞ ä ñyØò&݅ØvÞ*ß#ÚHï ã ç   D E    D     1 P 032 õ * #  ø # E   D E   Q  õ D   ø 1 P B  ç # õ|ç ø  E  ú‡ì[ÜÞ*Ü '#A.'G:y Âà,ÜÛ  # Q # 6Mõ ; Q .ø (  ç  ã òHÿ&óPØvò ä ñ¬ÿHÜÞ&[Þ ä Û 2 P 2-7 E F ä ñyòH÷ñ¬òHÜAÙFÚ ã ï¬ñ¬Û  õ ø úÜÜ ä Û*ñyß ã Û*Ü     V 5 õ D  ø     5 ç  ç  Q Q 3  D E Q  1 P : 1P 3  DR E    I    I  V 5 õ Q ø   : D E  õ|ç ø   òHÿ Ú ñ¬ò[÷ H V 5 V5