图论的一个核心问题是研究图的“子结构”。这些子结构通常定义为从起始图通过给定的一组图操作可到达的图。这种子结构的一个研究透彻的例子是图子式,其核心问题是判断图 G 是否可以通过连续应用顶点删除、边删除和边收缩转换为图 H [1]。如果是的话,我们称 H 为 G 的子式。许多图的性质,如平面性,都可以通过检查图是否具有某些子式来测试。特别是罗伯逊-西摩定理 [2] 指出,每个采用子式封闭的图集都由一组有限的禁止子式来刻画。1 因此,要检查某个图是否在该集合中,可以检查它是否包含其中一个禁止子式。例如,平面图集在取子式 [ 3 ] 下是封闭的,树宽至多为 k 的图集也是封闭的,因为在取子式 [ 4 ] 下树宽不能增加。问题