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  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">
    eng
   </journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title>
     Engineering
    </journal-title>
   </journal-title-group>
   <issn pub-type="epub">
    1947-3931
   </issn>
   <issn publication-format="print">
    1947-394X
   </issn>
   <publisher>
    <publisher-name>
     Scientific Research Publishing
    </publisher-name>
   </publisher>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="doi">
    10.4236/eng.2024.1611027
   </article-id>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">
    eng-137410
   </article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="heading">
     <subject>
      Articles
     </subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="Discipline-v2">
     <subject>
      Engineering
     </subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    2-Factors with a Few Components in Balanced Bipartite Graphs
   </title-group>
   <contrib-group>
    <contrib contrib-type="author" xlink:type="simple">
     <name name-style="western">
      <surname>
       Huanxin
      </surname>
      <given-names>
       Pei
      </given-names>
     </name>
    </contrib>
   </contrib-group> 
   <aff id="affnull">
    <addr-line>
     aSchool of Mathematics and Statistics, Shandong Normal University, Jinan, China
    </addr-line> 
   </aff> 
   <pub-date pub-type="epub">
    <day>
     15
    </day> 
    <month>
     11
    </month>
    <year>
     2024
    </year>
   </pub-date> 
   <volume>
    16
   </volume> 
   <issue>
    11
   </issue>
   <fpage>
    361
   </fpage>
   <lpage>
    370
   </lpage>
   <history>
    <date date-type="received">
     <day>
      25,
     </day>
     <month>
      September
     </month>
     <year>
      2024
     </year>
    </date>
    <date date-type="published">
     <day>
      12,
     </day>
     <month>
      September
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date> 
    <date date-type="accepted">
     <day>
      12,
     </day>
     <month>
      November
     </month>
     <year>
      2024
     </year> 
    </date>
   </history>
   <permissions>
    <copyright-statement>
     © Copyright 2014 by authors and Scientific Research Publishing Inc. 
    </copyright-statement>
    <copyright-year>
     2014
    </copyright-year>
    <license>
     <license-p>
      This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
     </license-p>
    </license>
   </permissions>
   <abstract>
    In this paper, a sufficient condition for a balanced bipartite graph to contain a 2-factor F is given. We show that every balanced bipartite graph of order 2n 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
         n
        </mi>
        <mo>
         ≥
        </mo>
        <mn>
         6
        </mn>
       </mrow> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       e
      </mi>
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mi>
        G
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
      <mo>
       &gt;
      </mo>
      <msup> 
       <mi>
        n
       </mi> 
       <mn>
        2
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
       −
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
      <mi>
       n
      </mi>
      <mo>
       +
      </mo>
      <mn>
       4
      </mn>
     </mrow> 
    </math> contains a 2-factor with k components, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
       2
      </mn>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        1
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> -cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
      ⋯
     </mo> 
    </math> , 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
       2
      </mn>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mi>
        k
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> -cycle, if one of the following is satisfied: (1) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       k
      </mi>
      <mo>
       =
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
     </mrow> 
    </math> , 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       δ
      </mi>
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mi>
        G
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        1
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       −
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        2
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
     </mrow> 
    </math> ; (2) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       k
      </mi>
      <mo>
       =
      </mo>
      <mn>
       3
      </mn>
     </mrow> 
    </math> , 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
       δ
      </mi>
      <mrow>
       <mo>
        (
       </mo> 
       <mi>
        G
       </mi> 
       <mo>
        )
       </mo>
      </mrow>
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        3
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       +
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        1
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       −
      </mo>
      <mn>
       2
      </mn>
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        2
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <msub> 
       <mi>
        d
       </mi> 
       <mn>
        3
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
       ≥
      </mo>
      <mn>
       4
      </mn>
     </mrow> 
    </math> . In particular, this extends one result of Moon and Moser in 1963 under condition (1). 
   </abstract>
   <kwd-group> 
    <kwd>
     2-Factor
    </kwd> 
    <kwd>
      Bipartite Graph
    </kwd> 
    <kwd>
      Degree Condition
    </kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <sec id="s1">
   <title>1. Introduction</title>
   <p>All graphs considered in this paper are simple undirected graphs. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a graph, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> denote the vertex set and the edge set of G, respectively. We call a graph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a bipartite graph if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, <img width="83.29718004338395" src="https://html.scirp.org/file/8104637-rId48.svg?20241115035640"> and each edge 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> if and only if e has one vertex in X and the other one in Y. If 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is called a balanced bipartite graph. For a bipartite graph 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, if for any 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, there is 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mi>
         y 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         E 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, then call G a complete bipartite graph. In particular, denote a complete bipartite graph by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          K 
        </mi> 
        <mrow> 
         <mi>
           m 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </mrow> 
       </msub> 
      </mrow> 
     </math> when 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         m 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math>. For a vertex x of G, the degree of x is the number of incidence edges of x in G, and it is denoted by 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <msub> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          x 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>. A 2-factor of a graph G is a spanning subgraph of G in which all vertices have a degree exactly 2. Call 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         e 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>, 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         δ 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mtext>
         min 
       </mtext> 
       <mrow> 
        <mo>
          { 
        </mo> 
        <mrow> 
         <msub> 
          <mi>
            d 
          </mi> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
         </msub> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            x 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mo>
           ∈ 
         </mo> 
         <mi>
           V 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mo>
          } 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> and 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mover accent="true"> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mo>
          ¯ 
        </mo> 
       </mover> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mfrac> 
        <mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mi>
           e 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mo>
            ( 
          </mo> 
          <mi>
            G 
          </mi> 
          <mo>
            ) 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mi>
             V 
           </mi> 
           <mrow> 
            <mo>
              ( 
            </mo> 
            <mi>
              G 
            </mi> 
            <mo>
              ) 
            </mo> 
           </mrow> 
          </mrow> 
          <mo>
            | 
          </mo> 
         </mrow> 
        </mrow> 
       </mfrac> 
      </mrow> 
     </math>, the order of G, the number of edges of G, the minimum degree of G and the average degree of G, respectively. When each vertex of G has degree k, call Gk-regular. The missing degree of 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ∈ 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
      </mrow> 
     </math> in a bipartite graph 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         = 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mo>
           , 
         </mo> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mo>
           ; 
         </mo> 
         <mi>
           E 
         </mi> 
        </mrow> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math> is 
     <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
       <mrow> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          | 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mo>
         − 
       </mo> 
       <msub> 
        <mi>
          d 
        </mi> 
        <mi>
          G 
        </mi> 
       </msub> 
       <mrow> 
        <mo>
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          v 
        </mi> 
        <mo>
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
      </mrow> 
     </math>.</img></p>
   <p>An h-cycle is a graph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          V 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            h 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           h 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. We often denote an h-cycle as 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mi>
         h 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. A Hamilton cycle of G is a cycle that visits every vertex of G exactly once. If G has a Hamilton cycle, then it is called Hamiltonian. For 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        U 
      </mi> 
      <mo>
        ⊆ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mi>
         U 
       </mi> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> denotes the subgraph of G induced by U. A component of G is a maximal connected induced subgraph. For any graph G, F is a 2-factor of G if and only if F is a 2-regular subgraph of G and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         F 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Clearly, a 2-factor F of G is a collection of vertex disjoint cycles that cover all vertices of G.</p>
   <p>In the next section, a statement of the problem is introduced. Afterwards, the proof of the main results is established.</p>
  </sec><sec id="s2">
   <title>2. Statement of the Problem</title>
   <p>The problem of the existence of 2-factors in a graph has been extensively studied. The special case that a 2-factor has one component, that is, Hamilton cycle problem has received wide attention.</p>
   <p>Many sufficient conditions for a graph to be Hamiltonian have been obtained. In 1952, Dirac <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-1">
     [1]
    </xref> gave a minimum degree condition for Hamiltonian graphs. The following theorem is a classic result about sufficient conditions on Hamiltonian graphs.</p>
   <p>Theorem 1. (Dirac <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-1">
     [1]
    </xref>) Let G be a graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>In 1959, Erdős and Gallai <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-2">
     [2]
    </xref> gave a condition on the number of edges to guarantee that a graph has a Hamilton cycle.</p>
   <p>Theorem 2. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-2">
     [2]
    </xref> Let G be a graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mtable> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mrow> 
            <mi>
              n 
            </mi> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mtd> 
         </mtr> 
         <mtr> 
          <mtd> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </mtd> 
         </mtr> 
        </mtable> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, that is, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mo>
         ¯ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>In 1960, Ore <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-3">
     [3]
    </xref> obtained a well-known result on Hamiltonian graphs, which is stronger than Theorem 1.</p>
   <p>Theorem 3. (Ore <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-3">
     [3]
    </xref>) Let G be a graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> for every pair of non-adjacent vertices u and v in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>If a graph satisfies the condition of Theorem 2, then it also satisfies the one of Theorem 3. So Theorem 3 is stronger than Theorem 2.</p>
   <p>Both Theorem 1 and Theorem 3 imply that G has a 2-factor with exactly one component. The research on the existence of 2-factors in a graph is mostly motivated by results from Hamilton cycles. In 1997, Chen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-4">
     [4]
    </xref> proved that for 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, the condition of Theorem 3 for a graph to be Hamiltonian 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          k 
        </mi> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> implies that the graph contains a 2-factor with exactly k components.</p>
   <p>Theorem 4. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-4">
     [4]
    </xref> Let k be a positive integer and let G be a graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> for every pair of non-adjacent vertices u and v in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>Chen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-4">
     [4]
    </xref> also obtained a corollary of Theorem 4, which generalizes the classic Hamiltonian result of Theorem 1.</p>
   <p>Corollary 1. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-4">
     [4]
    </xref> Let k be a positive integer and let G be a graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>When G is a complete bipartite graph 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, we can see that the conclusions of Theorem 4 and Corollary 1 are the best possible that any 2-factor can contain at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ⌊ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ⌋ 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> components.</p>
   <p>Moon and Moser <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-5">
     [5]
    </xref> considered a bipartite version of Theorem 3 and obtained the following result for balanced bipartite graphs.</p>
   <p>Theorem 5. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-5">
     [5]
    </xref> Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a balanced bipartite graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for every pair of non-adjacent vertices 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>The problem of determining whether a given graph has vertex disjoint cycles or not, is NP-complete. Many scholars have researched such a problem as the existence of a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles in balanced bipartite graphs. They have investigated degree conditions for partitioning in terms of, for example, minimum degree, average degree, degree sum of independent vertices and so on.</p>
   <p>In 1999, Wang <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-6">
     [6]
    </xref> gave a Dirac-Type degree condition for a balanced bipartite graph to contain a 2-factor with exactly k components and obtained the following result.</p>
   <p>Theorem 6. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-6">
     [6]
    </xref> Let k be a positive integer and let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a bipartite graph with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ⌈ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mfrac> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
       </mrow> 
       <mo>
         ⌉ 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>In 2000, Chen et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-7">
     [7]
    </xref> obtained the following Ore-Type result, which generalizes Theorem 5.</p>
   <p>Theorem 7. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-7">
     [7]
    </xref> Let k be a positive integer and let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a balanced bipartite graph of order 2n where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        max 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          51 
        </mn> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mrow> 
          <msup> 
           <mi>
             k 
           </mi> 
           <mn>
             2 
           </mn> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for every 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>Later, in 2001, Li et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-8">
     [8]
    </xref> improved Theorem 6 with Ore-Type degree condition. They also showed that the degree condition in Theorem 8 is sharp when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Theorem 8. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-8">
     [8]
    </xref> Let k be a positive integer and let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a bipartite graph with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for every pair of non-adjacent vertices 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, then G has a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>In 2017, Chiba and Yamashita <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-9">
     [9]
    </xref> proved that the degree condition in Theorem 5 also guarantees the existence of a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        12 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. The following result generalizes Theorem 7 and Theorem 8.</p>
   <p>Theorem 9. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-9">
     [9]
    </xref> Let k be a positive integer and let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a bipartite graph with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mo>
         | 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        12 
      </mn> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         u 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
      </msub> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> for every pair of non-adjacent vertices 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        u 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        v 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, then G has a 2-factor with exactly k vertex disjoint cycles.</p>
   <p>As early as 1963, Moon and Moser <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-5">
     [5]
    </xref> considered a bipartite version of Ore's Theorem (Theorem 3) and they obtained Theorem 5. They also discussed the problem of how many edges are necessary to ensure that a balanced bipartite graph contains a Hamilton cycle. Moon and Moser <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-5">
     [5]
    </xref> gave the conditions on the minimum degree and the number of edges for the existence of a Hamilton cycle in balanced bipartite graphs.</p>
   <p>Theorem 10. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-5">
     [5]
    </xref> Let G be a balanced bipartite graph of order 2n 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mi>
          r 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         r 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>Theorem 10 implies that if there is no restriction on the minimum degree (i.e. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        r 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>), then the sufficient condition for a balanced bipartite graph to be Hamiltonian is 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Let H and G be two graphs. We call G H-free if G contains no subgraphs isomorphic to H. For a graph H and positive integers m, n, the bipartite Turán number of H, denoted by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        ex 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          m 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          H 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, is the maximum number of edges among H-free bipartite graphs with two parts of sizes m and n, respectively. Recently, Zhang et al. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-10">
     [10]
    </xref> determined that the bipartite Turán number of F for any 2-factor F in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Theorem 11. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-10">
     [10]
    </xref> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mtext>
        ex 
      </mtext> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          F 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. </p>
   <p>Theorem 11 implies the following corollary.</p>
   <p>Corollary 2. <xref ref-type="bibr" rid="scirp.137410-10">
     [10]
    </xref> Let G be a balanced bipartite graph of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains all non-isomorphic 2-factors of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
  </sec><sec id="s3">
   <title>3. Main Results</title>
   <p>In this paper, we consider conditions on the minimum degree and number of edges for a balanced bipartite graph to contain some class of 2-factors and obtain the following result. This result extends Theorem 10 under condition (1). Since Theorem 10 implies that if G is a balanced bipartite graph of order 2n, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a Hamilton cycle. Theorem 10 show that if G is a balanced bipartite graph of order 2n, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor with 2 components.</p>
   <p>Theorem 12. Let G be a balanced bipartite graph of order 2n 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Then G contains a 2-factor with k components, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⋯ 
     </mo> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, if one of the following is satisfied:</p>
   <p>(1) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>;</p>
   <p>(2) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
  </sec><sec id="s4">
   <title>4. The Proof of Theorem 12</title>
   <p>Proof. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          Y 
        </mi> 
        <mo>
          ; 
        </mo> 
        <mi>
          E 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be a balanced complete bipartite graph, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        Y 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Let k be a positive integer with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> be the collection of non-isomorphic 2-factors of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with k components, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mo>
       ⋯ 
     </mo> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mi>
         k 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Let G be a spanning subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. When 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, by Theorem 10, G contains a Hamilton cycle.</p>
   <p>(1) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, let two components of F be 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. Note that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        C 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> (arranged in clockwise) be a Hamilton cycle of G. There are exactly 2n different ways to take a pair of vertices 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with distance 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> on the Hamilton cycle C in the clockwise direction. We know that the sequence of vertices 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         j 
       </mi> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ⋯ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          i 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
      <msub> 
       <mi>
         v 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          j 
        </mi> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Then these two vertex disjoint cycles form a 2-factor isomorphic to F (when the subscript is greater than 2n, do operation module 2n). Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        &lt; 
      </mo> 
      <mfrac> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </mfrac> 
     </mrow> 
    </math>, the number of two-edge sets 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mi>
           j 
         </mi> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            j 
          </mi> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <msub> 
         <mi>
           v 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            i 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is exactly 2n and such 2n two-edge sets are pairwise non-intersecting. Compared with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, G has at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges. So G contains at least five such two-edge sets. Taking such a two-edge set, we can obtain vertex disjoint 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle in G, based on the Hamilton cycle C. I.e., G contains a 2-factor isomorphic to F.</p>
   <p>(2) 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, let three components of F be 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. Note that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, for any 2-factor 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         F 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, G contains a 2-factor isomorphic to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math>. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ^ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> be a 2-factor with two components: a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we can see that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mover accent="true"> 
       <mi>
         F 
       </mi> 
       <mo>
         ^ 
       </mo> 
      </mover> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. Then G contains a 2-factor isomorphic to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mover accent="true"> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ^ 
      </mo> 
     </mover> 
    </math> with two components: a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>-cycle 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Let</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mo>
          ⋯ 
        </mo> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           y 
         </mi> 
         <mi>
           n 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>For the sake of convenience, we assume</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        . 
      </mo> 
     </mrow> 
    </math></p>
   <p>Write 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>To the contrary, we assume that G contains no subgraphs isomorphic to F. Then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> does not contain vertex disjoint 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. (Otherwise, combined with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         C 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, G contains a 2-factor isomorphic to F, a contradiction.) Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a spanning subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we know that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> by (1). This means that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges compared with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, which leads to the following claim.</p>
   <p>Claim 1. 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>According to the number of edges between two vertex sets 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        V 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           C 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in G, there are three cases to be discussed.</p>
   <p>Case 1. For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle.</p>
   <p>By Claim 1, G has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. This means that there are at least two missing incidence edges at each vertex in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> (except at most four vertices) on average. Since 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. We can take a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> such that there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. For the sake of convenience, the partition of X is adjusted as follows: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <msup> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math>. By the assumption, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msup> 
         <mi>
           A 
         </mi> 
         <mo>
           ′ 
         </mo> 
        </msup> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. Then 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <msup> 
           <mi>
             A 
           </mi> 
           <mo>
             ′ 
           </mo> 
          </msup> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains no vertex disjoint 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. (Otherwise, G contains a 2-factor isomorphic to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mi>
       F 
     </mi> 
    </math>, a contradiction.) Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a spanning subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we know that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mo stretchy="false">
          ( 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo stretchy="false">
          ) 
        </mo> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> by (1). So 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. According to above discussion, G has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <msup> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ′ 
      </mo> 
     </msup> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, and at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         A 
       </mi> 
       <mo>
         ′ 
       </mo> 
      </msup> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. So there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges in total. It follows that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, a contradiction.</p>
   <p>Case 2. For any 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        B 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle.</p>
   <p>By symmetry, the proof in Case 2 is same as the one in Case 1.</p>
   <p>Case 3. There exist two 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-sets 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        A 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        B 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> such that both 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> do not contain 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle.</p>
   <p>Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          A 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         4 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          B 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        0 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> missing edges. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges. If 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mi>
           i 
         </mi> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        i 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        , 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mi>
         i 
       </mi> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> missing edges by Theorem 10. If both 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> have at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> missing edges, by Claim 1, G has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges, a contraction. So at least one of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, say 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ⊃ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, has exactly 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges. According to the above discussion, the unique possibility is that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has exactly 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. This means that the minimum degree vertex, say w, is unique in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a complete bipartite graph, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is the subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> by removed of w. Next, we discuss two cases according to the minimum degree vertex belonging to A 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mo>
          ⊂ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> or 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>Case 3.1. If the minimum degree vertex w of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> in A, then by 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, w has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> neighbors in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. So there are at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. By the pigeonhole principle, there exists at least one vertex 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        x 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> such that there are at least two missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. So we can take a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> such that there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between S and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. (We can choose the first 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> vertices with missing degree as large as possible of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>) Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             X 
           </mi> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mrow> 
           <mo>
             { 
           </mo> 
           <mi>
             w 
           </mi> 
           <mo>
             } 
           </mo> 
          </mrow> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> is a complete bipartite graph and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mi>
         w 
       </mi> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. (See <xref ref-type="fig" rid="fig1">
     Figure 1
    </xref>)</p>
   <fig id="fig1" position="float">
    <label>Figure 1</label>
    <caption>
     <title>Figure 1. Choosing a 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    3
   
         </mn> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math>-set 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   S
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   ⊂
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    X
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   \
  
        </mo>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    w
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    }
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math> to replace 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    X
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> in Case 3.1, where 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   δ
  
        </mi>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <msub> 
     
           <mi>
             G 
           </mi> 
     
           <mn>
             3 
           </mn> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <msub> 
     
           <mi>
             G 
           </mi> 
     
           <mn>
             3 
           </mn> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    w
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   w
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   ∈
  
        </mo>
  
        <mi>
         
   A
  
        </mi>
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104637-rId596.jpeg?20241115035640" />
   </fig>
   <p>Case 3.2. If the minimum degree vertex w of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, then w has exactly 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> non-neighbors in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Let 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> be a vertex of such 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> vertices and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has the smallest missing degree in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Recalling that both 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           X 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> have at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        5 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges. By the pigeonhole principle, there are at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mfrac> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
      </mfrac> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Recalling that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, the number h of missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> satisfies that</p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mi>
          h 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          2 
        </mn> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          4 
        </mn> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mrow> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
         </mrow> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            1 
          </mn> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mfrac> 
           <mn>
             1 
           </mn> 
           <mrow> 
            <msub> 
             <mi>
               d 
             </mi> 
             <mn>
               3 
             </mn> 
            </msub> 
            <mo>
              − 
            </mo> 
            <mn>
              1 
            </mn> 
           </mrow> 
          </mfrac> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <mn>
            3 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           4 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mtable> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          = 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mfrac> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </mfrac> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
          <mo>
            + 
          </mo> 
          <mn>
            2 
          </mn> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          3 
        </mn> 
       </mtd> 
      </mtr> 
      <mtr> 
       <mtd> 
        <mo>
          &gt; 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          . 
        </mo> 
       </mtd> 
      </mtr> 
     </mtable> 
    </math></p>
   <p>This means that there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Therefore, we can pick a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> such that the number of missing edges between S and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. (We can choose the first 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> vertices with missing degree as large as possible of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         { 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           x 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         } 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> in 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>.) Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         x 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
      <mi>
        w 
      </mi> 
      <mo>
        ∉ 
      </mo> 
      <mi>
        E 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and there are exactly 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, there are at most 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between S and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. By Corollary 2, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. (See <xref ref-type="fig" rid="fig2">
     Figure 2
    </xref>)</p>
   <fig id="fig2" position="float">
    <label>Figure 2</label>
    <caption>
     <title>Figure 2. Choosing a 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    3
   
         </mn> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math>-set 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   S
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   ⊂
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    X
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    1
   
         </mn> 
  
        </msub> 
  
        <mo>
         
   \
  
        </mo>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    {
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <msub> 
     
           <mi>
             x 
           </mi> 
     
           <mn>
             1 
           </mn> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    }
   
         </mo>
  
        </mrow>
 
       </mrow>

      </math> to replace 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    X
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math> in Case 3.2, where 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   δ
  
        </mi>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mrow> 
    
          <msub> 
     
           <mi>
             G 
           </mi> 
     
           <mn>
             3 
           </mn> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    d
   
         </mi> 
   
         <mrow> 
    
          <msub> 
     
           <mi>
             G 
           </mi> 
     
           <mn>
             3 
           </mn> 
    
          </msub> 
   
         </mrow> 
  
        </msub> 
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    w
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   1
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   w
  
        </mi>
  
        <mo>
         
   ∈
  
        </mo>
  
        <msub> 
   
         <mi>
          
    Y
   
         </mi> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msub> 
 
       </mrow>

      </math>.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104637-rId683.jpeg?20241115035640" />
   </fig>
   <p>Totally, in Case 3.1 or Case 3.2, we can always pick a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-set 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
      <mo>
        ⊂ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         X 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> such that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle and there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between S and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. Now, the partition of X is adjusted as follows: 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          X 
        </mi> 
        <mo>
          \ 
        </mo> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ∪ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math>. Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          S 
        </mi> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           2 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains a 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mi>
        G 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         [ 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            X 
          </mi> 
          <mo>
            \ 
          </mo> 
          <mi>
            S 
          </mi> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
        <mo>
          ∪ 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           Y 
         </mi> 
         <mn>
           1 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ] 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> contains no vertex disjoint 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle, 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>-cycle. (Otherwise, G contains a 2-factor isomorphic to F, a contradiction.) Noting that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> is a subgraph of 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, we know that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           G 
         </mi> 
         <mn>
           5 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mrow> 
        <mrow> 
         <mo>
           ( 
         </mo> 
         <mrow> 
          <mi>
            n 
          </mi> 
          <mo>
            − 
          </mo> 
          <msub> 
           <mi>
             d 
           </mi> 
           <mn>
             3 
           </mn> 
          </msub> 
         </mrow> 
         <mo>
           ) 
         </mo> 
        </mrow> 
       </mrow> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> by (1). So 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mn>
         5 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. According to above discussion, G has at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between X and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between S and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>, and at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges between 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        X 
      </mi> 
      <mo>
        \ 
      </mo> 
      <mi>
        S 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         Y 
       </mi> 
       <mn>
         1 
       </mn> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math> with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. In total, there are at least 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          − 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <msub> 
         <mi>
           d 
         </mi> 
         <mn>
           3 
         </mn> 
        </msub> 
        <mo>
          + 
        </mo> 
        <mn>
          1 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> missing edges with respect to 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         K 
       </mi> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          , 
        </mo> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
       </mrow> 
      </msub> 
     </mrow> 
    </math>. It follows that 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, a contradiction.</p>
   <p>In conclusion, for any balanced bipartite graph G of order 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
     </mrow> 
    </math> 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mrow> 
        <mi>
          n 
        </mi> 
        <mo>
          ≥ 
        </mo> 
        <mn>
          6 
        </mn> 
       </mrow> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math> and 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        e 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        &gt; 
      </mo> 
      <msup> 
       <mi>
         n 
       </mi> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
      </msup> 
      <mo>
        − 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
      <mi>
        n 
      </mi> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor isomorphic to F for every 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         2 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>; if 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, then G contains a 2-factor isomorphic to F for every 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        F 
      </mi> 
      <mo>
        ∈ 
      </mo> 
      <mi>
        ℱ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>□</p>
  </sec><sec id="s5">
   <title>5. Conclusions and Suggestions</title>
   <p>Theorem 12 extends one result of Theorem 10 under condition (1). Furthermore, it is possible to relax the condition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> into 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>, but there are more cases to be discussed.</p>
   <p>The condition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> is necessary, because G contains no 2-factors when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        1 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. <xref ref-type="fig" rid="fig3">
     Figure 3
    </xref> is a counterexample graph.</p>
   <fig id="fig3" position="float">
    <label>Figure 3</label>
    <caption>
     <title>Figure 3. 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   e
  
        </mi>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    G
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   =
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   29
  
        </mn>
  
        <mo>
         
   &gt;
  
        </mo>
  
        <msup> 
   
         <mn>
          
    6
   
         </mn> 
   
         <mn>
          
    2
   
         </mn> 
  
        </msup> 
  
        <mo>
         
   −
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   2
  
        </mn>
  
        <mo>
         
   ×
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   6
  
        </mn>
  
        <mo>
         
   +
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   4
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math> and 

      <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
  
        <mi>
         
   δ
  
        </mi>
  
        <mrow>
   
         <mo>
          
    (
   
         </mo> 
   
         <mi>
          
    G
   
         </mi> 
   
         <mo>
          
    )
   
         </mo>
  
        </mrow>
  
        <mo>
         
   &lt;
  
        </mo>
  
        <mn>
         
   2
  
        </mn>
 
       </mrow>

      </math>, G contains no 2-factors.</title>
    </caption>
    <graphic mimetype="image" position="float" xlink:type="simple" xlink:href="https://html.scirp.org/file/8104637-rId770.jpeg?20241115035640" />
   </fig>
   <p>It would be interesting to discuss whether the condition 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <msub> 
       <mi>
         d 
       </mi> 
       <mn>
         3 
       </mn> 
      </msub> 
      <mo>
        + 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> can be replaced with 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        δ 
      </mi> 
      <mrow> 
       <mo>
         ( 
       </mo> 
       <mi>
         G 
       </mi> 
       <mo>
         ) 
       </mo> 
      </mrow> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        2 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math> when 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        = 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
   <p>There are some limitations to our results. Theorem 12 only considers conditions on the minimum degree and number of edges for a balanced bipartite graph to contain 2-factors with k components, where 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ≤ 
      </mo> 
      <mn>
        3 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>. Actually, it is significant to consider the more general problem for the cases 
    <math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mrow> 
      <mi>
        k 
      </mi> 
      <mo>
        ≥ 
      </mo> 
      <mn>
        4 
      </mn> 
     </mrow> 
    </math>.</p>
  </sec>
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