<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing DTD v2.3 20070202//EN" "journalpublishing.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xml:lang="en" article-type="research-article">
<front>
<journal-meta>
<journal-id journal-id-type="publisher-id">ijms</journal-id>
<journal-title>International Journal of Molecular Sciences</journal-title>
<abbrev-journal-title>Int. J. Mol. Sci.</abbrev-journal-title>
<issn pub-type="epub">1422-0067</issn>
<publisher>
<publisher-name>Molecular Diversity Preservation International (MDPI)</publisher-name></publisher></journal-meta>
<article-meta>
<article-id pub-id-type="doi">10.3390/ijms9102016</article-id>
<article-id pub-id-type="publisher-id">ijms-09-02016</article-id>
<article-categories>
<subj-group>
<subject>Article</subject></subj-group></article-categories>
<title-group>
<article-title>Schultz Index of Armchair Polyhex Nanotubes</article-title></title-group>
<contrib-group>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Eliasi</surname><given-names>Mehdi</given-names></name><xref ref-type="corresp" rid="c1-ijms-09-02016">*</xref></contrib>
<contrib contrib-type="author">
<name><surname>Salehi</surname><given-names>Nafiseh</given-names></name></contrib>
<aff id="af1-ijms-09-02016">Islamic Azad University Najafabad Branch, Isfahan, Iran; E-Mail:
<email>nsalehi@iaun.ac.ir</email></aff></contrib-group>
<author-notes>
<corresp id="c1-ijms-09-02016">Author to whom correspondence should be addressed. E-mail:
<email>eliasi@math.iut.ac.ir</email></corresp></author-notes>
<pub-date pub-type="epub">
<day>29</day>
<month>10</month>
<year>2008</year></pub-date>
<pub-date pub-type="collection">
<month>10</month>
<year>2008</year></pub-date>
<volume>9</volume>
<issue>10</issue>
<fpage>2016</fpage>
<lpage>2026</lpage>
<history>
<date date-type="received">
<day>3</day>
<month>7</month>
<year>2008</year></date>
<date date-type="rev-recd">
<day>23</day>
<month>8</month>
<year>2008</year></date>
<date date-type="accepted">
<day>14</day>
<month>10</month>
<year>2008</year></date></history>
<permissions>
<copyright-statement>© 2008 by MDPI</copyright-statement>
<copyright-year>2008</copyright-year>
<license license-type="open-access" xlink:href="http://creativecommons.org/licenses/by/3.0">
<p>This article is an open-access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution license (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/).</p></license></permissions>
<abstract>
<p>The study of topological indices – graph invariants that can be used for describing and predicting physicochemical or pharmacological properties of organic compounds – is currently one of the most active research fields in chemical graph theory. In this paper we study the Schultz index and find a relation with the Wiener index of the armchair polyhex nanotubes <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic><italic>[2p; q]</italic>. An exact expression for Schultz index of this molecule is also found.</p></abstract>
<kwd-group>
<kwd>Topological index</kwd>
<kwd>Wiener index</kwd>
<kwd>Schultz index</kwd>
<kwd>Armchair nanotube</kwd>
<kwd>Molecular graph</kwd>
<kwd>Distance</kwd>
<kwd>Carbon Nanotube</kwd></kwd-group></article-meta></front>
<body>
<sec sec-type="intro">
<title>1. Introduction</title>
<p>Topological indices are a convenient method of translating chemical constitution into numerical values that can be used for correlations with physical, chemical or biological properties. This method has been introduced by Harold Wiener as a descriptor for explaining the boiling points of paraffins [<xref ref-type="bibr" rid="b1-ijms-09-02016">1</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="b3-ijms-09-02016">3</xref>]. If <italic>d(u, v)</italic> is the distance of the vertices <italic>u</italic>and <italic>ν</italic>of the undirected connected graph <italic>G</italic> (<italic>i.e.</italic>, the number of edges in the shortest path that connects <italic>u</italic> and <italic>v</italic>) and <italic>V</italic> (<italic>G</italic>) is the vertex set of <italic>G</italic>, then the Wiener index of <italic>G</italic> is the half sum of distances over all its vertex pairs (<italic>u, v</italic>):
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mrow>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>A unified approach to the Wiener topological index and its various recent modifications is presented. Among these modifications particular attention is paid to the Hyper-Wiener, Harary, Szeged, Cluj and Schultz indices as well as their numerous variants and generalizations [<xref ref-type="bibr" rid="b4-ijms-09-02016">4</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="b10-ijms-09-02016">10</xref>]. The Schultz index of the graph was introduced by Schultz [<xref ref-type="bibr" rid="b14-ijms-09-02016">14</xref>] in 1989 and is defined as follows:
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>where deg(<italic>u</italic>) is the degree of the vertex <italic>u</italic>.</p>
<p>The main chemical applications and mathematical properties of this index were established in a series of studies [<xref ref-type="bibr" rid="b12-ijms-09-02016">12</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="b15-ijms-09-02016">15</xref>]. Also a comparative study of molecular descriptors showed that the Schultz index and Wiener index are mutually related [<xref ref-type="bibr" rid="b16-ijms-09-02016">16</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="b18-ijms-09-02016">18</xref>].</p>
<p>Carbon nanotubes, the one-dimensional carbon allotropes, are intensively studied with respect to their promise to exhibit unique physical properties: mechanical, optical electronic etc. [<xref ref-type="bibr" rid="b19-ijms-09-02016">19</xref>–<xref ref-type="bibr" rid="b21-ijms-09-02016">21</xref>]. In [<xref ref-type="bibr" rid="b19-ijms-09-02016">19</xref>], Diudea et al. obtained the Wiener index of <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic>[2<italic>p; q</italic>], the armchair polyhex nanotube (see <xref ref-type="fig" rid="f1-ijms-09-02016">Figure 1</xref>). Here we find a relation between the Schultz index and Wiener index of this molecule. By using this relation we find an exact expression for the Schultz index of the same. The <xref ref-type="app" rid="app1">Appendix</xref> includes a Maple program [<xref ref-type="bibr" rid="b22-ijms-09-02016">22</xref>] to produce the graph of <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic>[2<italic>p; q</italic>], and to compute the Schultz index of the graph.</p></sec>
<sec>
<title>2. Schultz index of armchair polyhex nanotubes</title>
<p>Throughout this paper <italic>G</italic> := <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic>[2<italic>p; q</italic>]denotes an arbitrary armchair polyhex nanotube in terms of its circumference <italic>2p</italic> and their length <italic>q</italic>, see <xref ref-type="fig" rid="f2-ijms-09-02016">Figure 2</xref>. At first we consider an armchair lattice and choose a coordinate label for it, as illustrated in <xref ref-type="fig" rid="f2-ijms-09-02016">Figure 2</xref>. The distance of a vertex <italic>u</italic> of <italic>G</italic> is defined as
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>the summation of distances between <italic>v</italic> and all vertices of <italic>G</italic>. By considering this notation the following lemma gives us a relation between the Schultz and Wiener index of <italic>G</italic>.</p>
<p><bold>Lemma 1</bold>. For the graph <italic>G</italic> = <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic>[2<italic>p; q</italic>]we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof:</bold> For each <italic>k</italic> such that 1 ≤ <italic>k</italic> ≤ <italic>q</italic> put <italic>A</italic><italic><sub>k</sub></italic> := {<italic>u</italic> ε <italic>V (G)</italic>│<italic>u</italic>; <italic>level </italic><italic>k</italic>}( see <xref ref-type="fig" rid="f2-ijms-09-02016">Figure 2</xref>). Then
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>ν</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>But
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>o</mml:mi>
<mml:mi>t</mml:mi>
<mml:mi>h</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>s</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Also in the graph <italic>G</italic> it is clear that 
<inline-formula>
<mml:math>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Therefore
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mtext>deg</mml:mtext>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>\</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>g</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>\</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>∪</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>A</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>This completes the proof.</p>
<p>To compute the <italic>d(u)</italic> in the graph <italic>G</italic>, when <italic>u</italic> is a vertex in level 1, we first prove the following lemma.</p>
<p><bold>Lemma 2.</bold>The sum of distances of one vertex of level 1 to all vertices of level k is given by
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>:</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>⋮</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>&lt;</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is</mml:mtext>
<mml:mi>  </mml:mi>
<mml:mtext>even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is  odd</mml:mtext>
<mml:mtext>.</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Proof:</bold>We calculate the value of <italic>w</italic><italic><sub>k</sub></italic>. We consider that the tube can be built up from two halves collapsing at the polygon line joining <italic>x</italic><sub>10</sub> to <italic>x</italic><italic><sub>q,</sub></italic><sub>0</sub> (see <xref ref-type="fig" rid="f2-ijms-09-02016">Figure 2</xref>). The right part is the graph <italic>G</italic><sub>1</sub> which consists of vertical polygon lines 0, 1,. . . . . <italic>p</italic> and <italic>x</italic><sub>10</sub> is one of the vertices in the first row of the graph <italic>G</italic><sub>1</sub>. The left part is the graph <italic>G</italic><sub>2</sub> which consists of vertical polygon lines (<italic>p</italic> + 1); (<italic>p</italic> + 2),. . . . , 2<italic>p</italic> –1. We change the indices of the vertices of <italic>G</italic><sub>2</sub> in the following way:
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>|</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>j</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>V</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>}</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>(See <xref ref-type="fig" rid="f3-ijms-09-02016">Figure 3</xref>)</p>
<p>We must consider two cases:<bold>Case 1:</bold> If <italic>k ≥ p</italic>. In the graphs <italic>G</italic>1 and for 0 <italic>≤ <italic>i</italic> &lt; <italic>k</italic></italic> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Also in the graphs <italic>G</italic><sub>2</sub> and for 1 ≤.<italic>i</italic> &lt; <italic>k</italic> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1.</mml:mn></mml:math></disp-formula>So
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>0</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Case 2:</bold> If <italic>k &lt; p</italic>. First suppose that 1 ≤ <italic>i</italic> &lt; <italic>k</italic>. In the graphs <italic>G</italic><sub>1</sub> and <italic>G</italic><sub>2</sub> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1.</mml:mn></mml:math></disp-formula></p>
<p>Now suppose that <italic>k</italic> ≤ <italic>i</italic> ≤ <italic>p</italic>. Then in the graph <italic>G</italic><sub>1</sub> we can see that if <italic>k</italic> is odd, then 
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is odd </mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and if <italic>k</italic> is even, then
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is odd</mml:mtext>
<mml:mtext>. </mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>Also in <italic>G</italic><sub>2</sub> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is odd </mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>if <italic>k</italic> is odd
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mover accent="true">
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>^</mml:mo></mml:mover>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is odd </mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>and if <italic>k</italic> is even.</p>
<p>All of this distances give us
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>For other vertices we can convert those to <italic>x</italic><sub>10</sub> by changing transfer vertices and apply a similar argument by choosing suitable <italic>G</italic><sub>1</sub> and <italic>G</italic><sub>2</sub> and compute <italic>w</italic><italic><sub>k</sub></italic>.</p>
<p>By a straightforward computation (if irem means the positive integer remainder) we can see:
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>H</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mtext>irem(k</mml:mtext>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>irem</mml:mtext>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>,</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>where
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mrow>
<mml:mtext>irem</mml:mtext>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is even</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>is</mml:mtext>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mtext>odd</mml:mtext>
<mml:mtext>.</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>So, by Lemma 1, when 1 ≤ <italic>k</italic> ≤ <italic>p</italic>, we have
<disp-formula id="FD1">
<label>(1)</label>
<mml:math display="block">
<mml:mrow>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>k</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>irem</mml:mtext>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p>Also in the graph <italic>G</italic>,
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mn>0</mml:mn></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:munder>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo>∈</mml:mo>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>v</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>l</mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:munder>
<mml:mrow>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mrow></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>So
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>10</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>11</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>x</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>This leads us to the following corollary:</p>
<p><bold>Corollary 1.</bold> For each vertex <italic>u</italic> on level 1 we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula></p>
<p>Now suppose that <italic>p &gt; q</italic>. Then by lemma 2 and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD1">equation (1)</xref> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>irem</mml:mtext>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>Also if <italic>p ≤ q</italic>, then by Lemma 1 and <xref ref-type="disp-formula" rid="FD1">equation (1)</xref> we have
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mtext>irem</mml:mtext>
<mml:mo>(</mml:mo>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mo>+</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:munderover>
<mml:mo>∑</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:munderover>
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mi>k</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr>
<mml:mtd>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mi> </mml:mi>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>i</mml:mi>
<mml:mi>r</mml:mi>
<mml:mi>e</mml:mi>
<mml:mi>m</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>,</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
<p>We summarize the above results in the following proposition</p>
<p><bold>Corollary 2.</bold> For each vertex <italic>u</italic> on level 1, <italic>d(u)</italic> is given by</p>
<p><bold>Case 1:</bold> p is even</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Case 2:</bold> p is odd</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mfrac>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Theorem 1.</bold> The Wiener index of <italic>G</italic> := <italic>TUV C</italic><sub>6</sub>[<italic>2p; q</italic>] nanotubes is given by</p>
<p><bold>Case 1:</bold> p is even
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>24</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mtext>p</mml:mtext>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
<p><bold>Case 2:</bold> p is odd</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mrow>
<mml:mn>12</mml:mn></mml:mrow></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>24</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>2</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≥</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Proof:</bold> See [<xref ref-type="bibr" rid="b19-ijms-09-02016">19</xref>].</p>
<p>Now we are in the position to prove the main result of this section.</p>
<p><bold>Theorem 2.</bold> The Schultz index of <italic>G</italic>:= <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic><italic>[2p; q]</italic> nanotubes is given by</p>
<p><bold>Case 1:</bold> p is even</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>48</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>72</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:mrow></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>18</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Case 2:</bold> p is odd</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mo>{</mml:mo>
<mml:mrow>
<mml:mtable columnalign="left">
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>6</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mn>72</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mrow>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:mrow>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>48</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>8</mml:mn>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>&gt;</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr>
<mml:mtr columnalign="left">
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mfrac>
<mml:mrow>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:mfrac>
<mml:mo stretchy="false">[</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>18</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>3</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>4</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>3</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:msup>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mn>12</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:msup>
<mml:mi>q</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msup>
<mml:mo stretchy="false">]</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mtext>if</mml:mtext></mml:mrow></mml:mtd>
<mml:mtd columnalign="left">
<mml:mrow>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mo>≤</mml:mo>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></disp-formula>
<p><bold>Proof:</bold> According to Lemma 1 we must calculate <italic>6W(G)</italic> –∑<italic><sub>u</sub></italic><sub>∈<italic>level</italic> 1</sub> <italic>d(u)</italic>. But by corollary 1 we have</p>
<disp-formula>
<mml:math display="block">
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>1</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mn>2</mml:mn></mml:msub>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:mo>⋯</mml:mo>
<mml:mo>+</mml:mo>
<mml:msub>
<mml:mi>w</mml:mi>
<mml:mi>q</mml:mi></mml:msub>
<mml:mo>.</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Since there are <italic>2p</italic> vertices on level 1 therefore</p>
<disp-formula id="FD2">
<label>(2)</label>
<mml:math display="block">
<mml:mi>S</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>=</mml:mo>
<mml:mn>6</mml:mn>
<mml:mi>W</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>G</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo>
<mml:mo>-</mml:mo>
<mml:mn>4</mml:mn>
<mml:mi>p</mml:mi>
<mml:mi>d</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">(</mml:mo>
<mml:mi>u</mml:mi>
<mml:mo stretchy="false">)</mml:mo></mml:math></disp-formula>
<p>Finally by replacing <italic>d(u)</italic> from corollary 1 in the <xref ref-type="disp-formula" rid="FD2">equation (2)</xref> the result obtains.</p></sec>
<sec>
<title>3. Experimental Section</title>
<p><xref ref-type="table" rid="t1-ijms-09-02016">Tables 1</xref> and <xref ref-type="table" rid="t2-ijms-09-02016">2</xref> show the numerical data for the Schultz index in tubes <italic>TUV C</italic><sub>6</sub><italic>[2p; q]</italic> of various dimensions.</p></sec></body>
<back>
<app-group>
<app id="app1">
<title>4. Appendix</title>
<p>The following code is the MAPLE program [<xref ref-type="bibr" rid="b22-ijms-09-02016">22</xref>] used to produce the graph of <italic>TUHC</italic><italic><sub>6</sub></italic><italic>[2p; q]</italic> and to compute the Schultz index of the graph.</p>
<p>&gt; restart;with(networks):</p>
<p>&gt; l:=proc(p,q) (*generating the graph *)</p>
<p>local G,i,j,k,ff,cc;G:=new();</p>
<p>  for i from 0 to (2*p–1) do</p>
<p>      for j from 1 to q do</p>
<p>      addvertex(a[i,j],G);</p>
<p>      end do;</p>
<p>  end do;</p>
<p>  for i from 0 to (2*p–1) do</p>
<p>        for j from 1 to (q–1) do</p>
<p>          addedge ({a[i,j],a[i,j+1]},G);</p>
<p>       end do;</p>
<p>  end do;</p>
<p>     for i from 0 to (2*p–2)/2 do</p>
<p>           for k from 1 to iquo(q,2) do</p>
<p>                addedge({a[2*i,2*k–1],a[2*i+1,2*k–1]},G);</p>
<p>           end do;</p>
<p>       end do;</p>
<p>  for i from 0 to (2*p–4)/2 do</p>
<p>    for k from 1 to iquo(q,2) do</p>
<p>      addedge({a[2&amp;ast;i+1,2&amp;ast;k],a[2&amp;ast;i+2,2&amp;ast;k]},G);</p>
<p>    end do;</p>
<p>  end do;</p>
<p>for ff from 1 to iquo(q,2) do</p>
<p>   addedge({a[2*p–1,2*ff],a[0,2*ff]},G);</p>
<p>  end do;</p>
<p>  if irem(q,2)=1 then</p>
<p>  for cc from 0 to 2*p/2–1 do</p>
<p>   addedge({a[2*cc,q],a[2*cc+1,q]},G); end do;</p>
<p>   end if ;return(G);</p>
<p>   end proc:</p>
<p>&gt; m:=l(3,8):(#Graph G:=TUVC_6[2*3,8]#)</p>
<p>&gt; t :=edges(m):</p>
<p>&gt; ii:=vertices(m):</p>
<p>&gt; T := allpairs(m,p):</p>
<p>&gt; Sch:=proc(u)</p>
<p>   local b,o,pp;</p>
<p>   b:=0;</p>
<p>   for o in ii do</p>
<p>     for pp in ii do</p>
<p>         b:=b+ T[(pp,o)]*(vdegree(o,m)+vdegree(pp,m));</p>
<p>      end do;</p>
<p>   end do;</p>
<p>return(b/2);</p>
<p>   end proc:</p>
<p>&gt; Sch(u); 27648(#The Schultz index of the graph #)</p></app></app-group>
<ack>
<p>This work was supported by a grant from the Center of Research of Islamic Azad University, Najafabad Branch, Isfahan, Iran.</p></ack>
<ref-list>
<title>References and Notes</title>
<ref id="b1-ijms-09-02016"><label>1</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wiener</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Structural Determination of Paraffin Boiling points.</article-title><source>J. Am. Chem. Soc.</source><year>1947</year><volume>69</volume><fpage>17</fpage><lpage>20</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ja01193a005</pub-id><pub-id pub-id-type="pmid">20291038</pub-id></citation></ref>
<ref id="b2-ijms-09-02016"><label>2</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wiener</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Correlation of Heats of Isomerization and differences in heats of vaporization of isomers among the paraffin Hydrocarbons.</article-title><source>J. Am. Chem. Soc.</source><year>1947</year><volume>69</volume><fpage>2636</fpage><lpage>2638</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ja01203a022</pub-id></citation></ref>
<ref id="b3-ijms-09-02016"><label>3</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wiener</surname><given-names>H</given-names></name></person-group><article-title>Influence of Interatomic Forces on Paraffin Properties.</article-title><source>J. Chem. Phys.</source><year>1947</year><volume>15</volume><fpage>766</fpage><lpage>766</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1063/1.1746328</pub-id></citation></ref>
<ref id="b4-ijms-09-02016"><label>4</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="editor"><name><surname>Balaban</surname><given-names>AT</given-names></name><name><surname>Devillers</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><source>Topological Indices and Related Descriptors in QSAR and QSPR</source><publisher-loc>Gordon and Breach</publisher-loc><publisher-name>Amsterdam</publisher-name><year>1999</year></citation></ref>
<ref id="b5-ijms-09-02016"><label>5</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Diudea</surname><given-names>MV</given-names></name></person-group><article-title>Indices of Reciprocal Properties or Harary Indices.</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci.</source><year>1997</year><volume>37</volume><fpage>292</fpage><lpage>299</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci960037w</pub-id></citation></ref>
<ref id="b6-ijms-09-02016"><label>6</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gutman</surname><given-names>I</given-names></name><name><surname>Polansky</surname><given-names>OE</given-names></name></person-group><source>Mathematical Concepts in Organic Chemistry</source><publisher-loc>Springer</publisher-loc><publisher-name>Berlin</publisher-name><year>1986</year></citation></ref>
<ref id="b7-ijms-09-02016"><label>7</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gutman</surname><given-names>I</given-names></name></person-group><article-title>Relation Between Hyper-Wiener and Wiener Index</article-title><source>Chem. Phys. Lett.</source><year>2002</year><volume>364</volume><fpage>352</fpage><lpage>356</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/S0009-2614(02)01343-X</pub-id></citation></ref>
<ref id="b8-ijms-09-02016"><label>8</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gutman</surname><given-names>I</given-names></name><name><surname>Furtula</surname><given-names>B</given-names></name></person-group><article-title>Hyper-Wiener Index vs. Wiener index.</article-title><source>Monatshefte für Chemie</source><year>2003</year><volume>134</volume><fpage>975</fpage><lpage>981</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1007/s00706-003-0003-7</pub-id></citation></ref>
<ref id="b9-ijms-09-02016"><label>9</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Randić</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Trinajstić</surname><given-names>N</given-names></name></person-group><article-title>In Search for Graph Invariants of Chemical Interest.</article-title><source>J. Mol. Struct. (THEOCHEM)</source><year>1993</year><volume>300</volume><fpage>551</fpage><lpage>571</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1016/0022-2860(93)87047-D</pub-id></citation></ref>
<ref id="b10-ijms-09-02016"><label>10</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Todeschini</surname><given-names>R</given-names></name><name><surname>Consonni</surname><given-names>V</given-names></name></person-group><source>Handbook of Molecular Descriptors</source><publisher-loc>Wiley</publisher-loc><publisher-name>Weinheim</publisher-name><year>2000</year></citation></ref>
<ref id="b11-ijms-09-02016"><label>11</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schultz</surname><given-names>HP</given-names></name></person-group><article-title>Topological organic chemistry 1. Graph Theory and Topological Indices of Alkanes.</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci.</source><year>1989</year><volume>29</volume><fpage>227</fpage><lpage>228</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci00063a012</pub-id></citation></ref>
<ref id="b12-ijms-09-02016"><label>12</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Mihalić</surname><given-names>Z</given-names></name><name><surname>Nikolić</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Trinajstić</surname><given-names>N</given-names></name></person-group><article-title>Comparative Study of Molecular Descriptors Derived from the Distance Matrix.</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci.</source><year>1992</year><volume>32</volume><fpage>28</fpage><lpage>37</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci00005a005</pub-id></citation></ref>
<ref id="b13-ijms-09-02016"><label>13</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Müller</surname><given-names>WR</given-names></name><name><surname>Szymanski</surname><given-names>K</given-names></name><name><surname>Knop</surname><given-names>JV</given-names></name><name><surname>Trinajstić</surname><given-names>N</given-names></name></person-group><article-title>Mulecular Topological Index</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci</source><year>1990</year><volume>30</volume><fpage>160</fpage><lpage>163</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci00066a011</pub-id></citation></ref>
<ref id="b14-ijms-09-02016"><label>14</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schultz</surname><given-names>HP</given-names></name><name><surname>Schultz</surname><given-names>TP</given-names></name></person-group><article-title>Topological Organic Chemistry. 6. Graph Theory and Topological Indices of Cycloalkanes</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci.</source><year>1993</year><volume>33</volume><fpage>240</fpage><lpage>243</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci00012a009</pub-id></citation></ref>
<ref id="b15-ijms-09-02016"><label>15</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Schultz</surname><given-names>HP</given-names></name><name><surname>Schultz</surname><given-names>TP</given-names></name></person-group><article-title>Topological Organic Chemistry. 7. Graph Theory and Topological Indices of Cycloalkanes</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci</source><year>1993</year><volume>33</volume><fpage>863</fpage><lpage>867</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci00016a007</pub-id></citation></ref>
<ref id="b16-ijms-09-02016"><label>16</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gutman</surname><given-names>I</given-names></name><name><surname>Klavžar</surname><given-names>S</given-names></name></person-group><article-title>Comparison of the Schultz Molecular Topological Index with the Wiener Index.</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci</source><year>1996</year><volume>36</volume><fpage>1001</fpage><lpage>1003</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci9603689</pub-id></citation></ref>
<ref id="b17-ijms-09-02016"><label>17</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Gutman</surname><given-names>I</given-names></name><name><surname>Klavžar</surname><given-names>S</given-names></name></person-group><article-title>Bounds for the Schultz Molecular Topological Index of Benzenoid Systems in Terms of the Wiener Index.</article-title><source>J. Chem. Inf. Comput. Sci.</source><year>1997</year><volume>37</volume><fpage>741</fpage><lpage>744</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1021/ci9700034</pub-id></citation></ref>
<ref id="b18-ijms-09-02016"><label>18</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Plavšić</surname><given-names>D</given-names></name><name><surname>Nikolić</surname><given-names>S</given-names></name><name><surname>Trinajstić</surname><given-names>N</given-names></name><name><surname>Klein</surname><given-names>DJ</given-names></name></person-group><article-title>Relation between the Wiener Index and the Schultz Index for Several Classes of Chemical Graphs.</article-title><source>Croat. Chem. Acta</source><year>1993</year><volume>66</volume><fpage>345</fpage><lpage>353</lpage></citation></ref>
<ref id="b19-ijms-09-02016"><label>19</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Diudea</surname><given-names>MV</given-names></name><name><surname>Stefu</surname><given-names>M</given-names></name><name><surname>Parv</surname><given-names>B</given-names></name><name><surname>John</surname><given-names>PE</given-names></name></person-group><article-title>Wiener Index of Armchair Polyhex Nanotubes</article-title><source>Croat. Chem. Acta</source><year>2004</year><volume>77</volume><fpage>111</fpage><lpage>115</lpage></citation></ref>
<ref id="b20-ijms-09-02016"><label>20</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Ping Lu</surname><given-names>J</given-names></name></person-group><article-title>Elastic Properties of Carbon Nanotubes and Nanoropes.</article-title><source>Phys. Rev. Lett</source><year>1997</year><volume>79</volume><fpage>1297</fpage><lpage>1300</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1103/PhysRevLett.79.1297</pub-id></citation></ref>
<ref id="b21-ijms-09-02016"><label>21</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Wong</surname><given-names>EW</given-names></name><name><surname>Sheehan</surname><given-names>PE</given-names></name><name><surname>Lieber</surname><given-names>CM</given-names></name></person-group><article-title>Nanobeam mechanics: Elasticity, strength, and toughness of nanorods and nanotubes</article-title><source>Science</source><year>1997</year><volume>277</volume><fpage>1971</fpage><lpage>1975</lpage><pub-id pub-id-type="doi">10.1126/science.277.5334.1971</pub-id></citation></ref>
<ref id="b22-ijms-09-02016"><label>22</label><citation citation-type="journal"><person-group person-group-type="author"><name><surname>Heck</surname><given-names>A</given-names></name></person-group><source>Introduction to Maple</source><edition>3rd Ed</edition><publisher-name>Springer-Verlag</publisher-name><publisher-loc>New York</publisher-loc><year>2003</year></citation></ref></ref-list>
<sec sec-type="display-objects">
<title>Figures and Tables</title>
<fig id="f1-ijms-09-02016" position="float">
<label>Figure 1.</label>
<caption>
<p>A <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic><italic>[2p; q]</italic> Lattice with <italic>p</italic> = 5 and <italic>q</italic> = 7.</p></caption>
<graphic xlink:href="ijms-09-02016f1.png"/></fig>
<fig id="f2-ijms-09-02016" position="float">
<label>Figure 2.</label>
<caption>
<p>An armchair polyhex nanotube [<xref ref-type="bibr" rid="b19-ijms-09-02016">19</xref>].</p></caption>
<graphic xlink:href="ijms-09-02016f2.png"/></fig>
<fig id="f3-ijms-09-02016" position="float">
<label>Figure 3.</label>
<caption>
<p>Distances from x01 to all vertices of <italic>TUV C</italic><italic><sub>6</sub></italic><italic>[2p; q]</italic> with <italic>p</italic> = 5 and <italic>q</italic> = 7.</p></caption>
<graphic xlink:href="ijms-09-02016f3.png"/></fig>
<table-wrap id="t1-ijms-09-02016" position="float">
<label>Table 1.</label>
<caption>
<p>Schultz index of short tubes, <italic>p</italic> &gt; <italic>q</italic>.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th align="left"><italic>p</italic></th>
<th align="center"><italic>q</italic></th>
<th align="center"><italic>S(G)</italic></th>
<th align="center"><italic>p</italic></th>
<th align="center"><italic>q</italic></th>
<th align="center"><italic>S(G)</italic></th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="center">6</td>
<td align="center">2</td>
<td align="center">6912</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">2</td>
<td align="center">4000</td></tr>
<tr>
<td align="center">6</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">18366</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">10650</td></tr>
<tr>
<td align="center">6</td>
<td align="center">4</td>
<td align="center">35424</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">4</td>
<td align="center">20720</td></tr>
<tr>
<td align="center">6</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">58656</td>
<td align="center">9</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">193266</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">2</td>
<td align="center">32000</td>
<td align="center">9</td>
<td align="center">6</td>
<td align="center">288432</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">264160</td>
<td align="center">9</td>
<td align="center">7</td>
<td align="center">404514</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">6</td>
<td align="center">393440</td>
<td align="center">9</td>
<td align="center">8</td>
<td align="center">542880</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">7</td>
<td align="center">550560</td>
<td align="center">15</td>
<td align="center">8</td>
<td align="center">2425440</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">8</td>
<td align="center">736960</td>
<td align="center">15</td>
<td align="center">7</td>
<td align="center">1823310</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">9</td>
<td align="center">954400</td>
<td align="center">15</td>
<td align="center">6</td>
<td align="center">1310160</td></tr></tbody></table></table-wrap>
<table-wrap id="t2-ijms-09-02016" position="float">
<label>Table 2.</label>
<caption>
<p>Schultz index of long tubes, <italic>p</italic> ≤ <italic>q</italic>.</p></caption>
<table frame="box" rules="all">
<thead>
<tr>
<th align="left">p</th>
<th align="center">q</th>
<th align="center">S(G)</th>
<th align="center">p</th>
<th align="center">q</th>
<th align="center">S(G)</th></tr></thead>
<tbody>
<tr>
<td align="center">4</td>
<td align="center">4</td>
<td align="center">10816</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">4</td>
<td align="center">4752</td></tr>
<tr>
<td align="center">4</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">18304</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">5</td>
<td align="center">8262</td></tr>
<tr>
<td align="center">4</td>
<td align="center">6</td>
<td align="center">28352</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">6</td>
<td align="center">13104</td></tr>
<tr>
<td align="center">4</td>
<td align="center">7</td>
<td align="center">41344</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">7</td>
<td align="center">19494</td></tr>
<tr>
<td align="center">4</td>
<td align="center">8</td>
<td align="center">57664</td>
<td align="center">3</td>
<td align="center">8</td>
<td align="center">27648</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">21</td>
<td align="center">6810400</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">1954502</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">22</td>
<td align="center">7641600</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">12</td>
<td align="center">2371952</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">23</td>
<td align="center">8536800</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">13</td>
<td align="center">2839524</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">24</td>
<td align="center">9498400</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">14</td>
<td align="center">3359312</td></tr>
<tr>
<td align="center">10</td>
<td align="center">25</td>
<td align="center">10528800</td>
<td align="center">11</td>
<td align="center">15</td>
<td align="center">3935030</td></tr></tbody></table></table-wrap></sec></back></article>
