要把某种离散对象按某个确定的约束条件进行安排,如果这种特定的安排是否存在还不确定,就需要首先讨论这种特定安排的存在性问题。在经典组合数学中,
霍尔定理、
拉姆齐定理和
狄尔沃斯定理是三个主要的存在性定理。
霍尔定理使用于组合问题中;
二部图G中的两部分顶点组成的集合分别为X, Y, , ,G中有一组无公共点的边,一端恰好为组成X的点的
充分必要条件是:X中的任意k个点至少与Y中的k(1≤k≤m)个点相邻。
霍尔定理还有一个重要推论:二部图G中的两部分顶点组成的
集合分别为X,Y, 若∣X∣=∣Y∣,且G中有一组无公共端点的边,一端恰好组成X中的点,一端恰好组成Y中的点,则称二部图G中存在完美匹配。若图G的每个点度数为t,则称二部图G为t-正则的二部图存在完美匹配。
在
组合数学上,拉姆齐(Ramsey)定理是要解决以下的问题:要找这样一个最小的数n,使得n个人中必定有k个人相识或l个人互不相识。
狄尔沃斯定理亦称偏序集分解定理,是关于
偏序集的极大极小的定理,该定理断言:对于任意有限
偏序集,其最大
反链中元素的数目必等于最小链划分中链的数目。此定理的对偶形式亦真,它断言:对于任意有限偏序集,其最长链中元素的数目必等于其最小反链划分中反链的数目,由偏序集P按如下方式产生的图G称为偏序集的可比图:G的节点集由P的元素组成,而e为G中的边,仅当e的两端点在P中是可比较的,有限全序集的可比图为完全图。