В теории графов теорема Кёнига , доказанная Денешем Кёнигом в 1931, утверждает эквивалентность задач нахождения наибольшего паросочетания и наименьшего вершинного покрытия в двудольных графах. Независимо была открыта, в том же 1931, Йенё Эгервари в несколько более общем виде для случая взвешенных графов.
Раскраска графа — теоретико-графовая конструкция, частный случай разметки графа. При раскраске элементам графа ставятся в соответствие метки с учётом определённых ограничений; эти метки традиционно называются «цветами». В простейшем случае такой способ окраски вершин графа, при котором любым двум смежным вершинам соответствуют разные цвета, называется раскраской вершин. Аналогично раскраска рёбер присваивает цвет каждому ребру так, чтобы любые два смежных ребра имели разные цвета. Наконец, раскраска областей планарного графа назначает цвет каждой области, так, что каждые две области, имеющие общую границу, не могут иметь одинаковый цвет.
Задача о клике относится к классу NP-полных задач в области теории графов. Впервые она была сформулирована в 1972 году Ричардом Карпом.
Зада́ча о незави́симом мно́жестве относится к классу NP-полных задач в области теории графов. Эквивалентна задаче о клике.
Кликой неориентированного графа называется подмножество его вершин, любые две из которых соединены ребром. Клики являются одной из основных концепций теории графов и используются во многих других математических задачах и построениях с графами. Клики изучаются также в информатике — задача определения, существует ли клика данного размера в графе является NP-полной. Несмотря на эту трудность, изучаются многие алгоритмы для поиска клик.
Список Карпа — список из 21 NP-полных задач, опубликованный Ричардом Карпом в 1972 году в работе «Сводимость комбинаторных задач», в которой приведены как формулировки, так и доказательства NP-полноты для каждой:
- задача выполнимости булевых формул
- бинарное целочисленное программирование
- задача о клике
- задача упаковки множества
- задача о вершинном покрытии
- задача о покрытии множества
- задача о разрезающем циклы множестве вершин
- задача о разрезающем циклы наборе дуг
- задача ориентированного гамильтонова графа
- задача неориентированного гамильтонова графа
- задача выполнимости булевых формул с тремя литералами
- задача раскраски графа
- задача о кликовом покрытии
- задача о точном покрытии
- задача о вершинном покрытии в гиперграфах
- задача Штейнера о минимальном дереве
- задача о трёхмерном сочетании
- задача о ранце
- теория расписаний
- задача разбиения множества чисел
- максимальный разрез графа
В теории графов графом без клешней называется граф, который не содержит порождённых подграфов, изоморфных K1,3 (клешней).
В теории графов совершенным графом называется граф, в котором хроматическое число любого порождённого подграфа равно размеру максимальной клики этого подграфа. Благодаря строгой теореме о совершенных графах, с 2002 года известно, что совершенные графы — это то же самое, что и графы Бержа. Граф G является графом Бержа если ни G, ни его дополнение не имеет порождённых циклов нечётной длины.
Дробная раскраска — это тема молодой области теории графов, известной как теория дробных графов. Дробная раскраска является обобщением обычной раскраски. В традиционной раскраске графа каждой вершине назначается некий цвет, и смежным вершинам — тем, что связаны рёбрами, — должны быть назначены разные цвета. В дробной раскраске каждой вершине назначается набор цветов. Ограничения, накладываемые на смежные вершины, остаются в силе, так что если две вершины соединены ребром, они не должны иметь общих цветов.
В теории графов трапецеидальными графами называются графы пересечений трапеций, все параллельные стороны которых лежат на двух прямых. Этот класс графов содержится в классе графов косравнимости и содержат интервальные графы и графы перестановки в качестве подклассов. Граф является трапецеидальным в том и только в том случае, когда существует набор трапеций, соответствующих вершинам графа, и две вершины графа соединены ребром в том и только в том случае, когда соответствующие вершинам трапеции пересекаются. Трапецеидальные графы были введены в рассмотрение в 1988 году Даганом, Колумбиком и Пинтером. Для этих графов существуют алгоритмы со временем работы 
для раскраски графа, для поиска взвешенных независимых множеств, кликовых покрытий и максимальных взвешенных клик.
В теории графов древесная ширина неориентированного графа — это число, ассоциированное с графом. Древесную ширину можно определить несколькими эквивалентными путями: как размер наибольшего множества вершин в древесном разложении, как размер наибольшей клики в хордальном дополнении графа, как максимальный порядок убежища при описании стратегии игры преследования на графе или как максимальный порядок ежевики, набора связных подграфов, которые касаются друг друга. Древесная ширина часто используется в качестве параметра в анализе параметрической сложности алгоритмов на графах. Графы с шириной дерева, не превосходящей k, называются частичными k-деревьями. Многие другие хорошо изученные семейства графов также имеют ограниченную ширину дерева.
В теории графов полная раскраска — это противоположность гармонической раскраске в том смысле, что это раскраска вершин, в которой каждая пара цветов встречается по меньшей мере на одной паре смежных вершин. Эквивалентно, полная раскраска — это минимальная раскраска, в том смысле, что её нельзя преобразовать в правильную раскраску с меньшим числом цветов путём слияния двух цветов. Ахроматическое число ψ(G) графа G — это максимальное число цветов среди всех полных раскрасок графа G.
Число пересечений графа — наименьшее число элементов в представлении данного графа как графа пересечений конечных множеств, или, эквивалентно, наименьшее число клик, необходимых для покрытия всех рёбер графа.
В теории графов доминирующее множество для графа G = (V, E) — это подмножество D множества вершин V, такое, что любая вершина не из D смежна хотя бы одному элементу из D. Число доминирования γ(G) — это число вершин в наименьшем доминирующем множестве G.
Упаковка множеств — это классическая NP-полная задача в теории вычислительной сложности и комбинаторике и является одной из 21 NP-полных задач Карпа.
Задача о самом длинном пути — это задача поиска простого пути максимальной длины в заданном графе. Путь называется простым, если в нём нет повторных вершин. Длина пути может быть измерена либо числом рёбер, либо суммой весов его рёбер. В отличие от задачи кратчайшего пути, которая может быть решена за полиномиальное время на графах без циклов с отрицательным весом, задача нахождения самого длинного пути является NP-трудной и не может быть решена за полиномиальное время для произвольных графов, если только не P = NP. Принадлежность более тяжелому классу сложности также означает, что задачу трудно аппроксимировать. Однако задача решается за линейное время на ориентированных ациклических графах, которые имеют важное применение в задачах нахождения критического пути в задачах планирования.
Теорема о совершенных графах Ловаша утверждает, что неориентированный граф является совершенным тогда и только тогда, когда его дополнение также совершенно. Это утверждение высказал в виде гипотезы Берж и утверждение называют иногда слабой теоремой о совершенных графах, чтобы не смешивать со строгой теоремой о совершенных графах, описывающей совершенные графы их запрещёнными порождёнными подграфами.
