
- •Теория графов и комбинаторика
- •3 Семестр
- •Содержание.
- •Лекция № 1.
- •Определение 9.
- •Определение 16.
- •Пример.
- •Лемма 4.
- •Замечание.
- •Деревья. Определение 3.
- •Лекция № 3.
- •Пример.
- •Лекция № 5.
- •Пример.
- •Пример.
- •Определение 5.
- •Теорема 2.
- •Следствие.
- •Пример.
- •Паросочетания в двудольных графах.
- •Пример.
- •Пример.
- •Пример.
- •Лекция № 12.
- •Теорема 3.
- •Пример.
- •Пример.
- •Пример.
- •Пример.
- •Пример.
- •Утверждение 1.
- •Следствие.
- •Пример.
- •Утверждение 2.
- •Определение 1.
- •Пример.
- •Пример.
- •Пример.
- •Экзаменационная программа.
Пример.
–все минимальные
доминирующие множества.
Теорема 3.
Независимое
множество является максимальным
оно является доминирующим.
Пусть А –
максимальное независимое множество.
При соединении любой другой вершины
нарушаем независимость, т. е. любая
другая вершина смежная с вершиной из
множества А
множество является доминирующим.
Пусть А –
доминирующее независимое множество…
Следствие.
Лекция № 6.
ИЗОМОРФНЫЕ, ПЛОСКИЕ И ПЛАНАРНЫЕ ГРАФЫ.
Определение 1.
Графы
и
называются изоморфными
,
если существует биекция
,
сохраняющая отношения симметричности,
т. е.
.
Определение 2.
Изображение графа называется плоским, если его рёбра пересекаются только в вершинах.
Определение 3.
Граф, для которого существует, изоморфное ему, плоское изображение называется планарным.
Пример.
плоский не плоский
Определение 4.
Пусть G – плоское изображение графа.
Его грань – это часть плоскости, для любых двух точек которой существует непрерывная кривая, соединяющая их и не пересекающая рёбра графа.
Пример.
Замечание.
Любой граф имеет
ровно одну бесконечную грань
,
конечная грань всегда ограничена циклом.
Теорема 1. (формула Эйлера для связных плоских графов)
Если n
– число вершин, m
– число рёбер, f
– число граней и граф плоский и связный,
то
.
Рассмотрим остов Т графа G.
Далее будем
прибавлять по одному ребру, достраивая
остов до графа G
число рёбер и граней увеличивается на
единицу
.
Замечание.
Для несвязных
плоских графов эта теорема не верна, а
верна следующая формула
,
где
– число компонент связности.
Замечание.
Формула Эйлера верна также для плоских псевдо и мульти графов.
Пример.
Следствия из формулы Эйлера:
Простой связный планарный граф с
вершинами и
рёбрами удовлетворяет неравенству
В любом планарном графе есть вершина, степень которой
.
Граф
не является планарным.
1.
А.
Если есть
цикл
,
т. к. любая грань ограничена как минимум
3-мя рёбрами и каждое ребро входит в
границу не более чем двух граней.
Из формулы Эйлера:
Б. Если нет цикла, то граф является деревом.
Б1.
Б2.
.
2.
По теореме о
сумме
.
Если
,
то
противоречие
свойству 1.
3.
Определение 5.
Граф
называется двудольным, если его множество
вершин может быть разбито на два
подмножества:
X называется левой долей, а Y – правой.
Теорема 2.
Граф является
двудольным
все его простые циклы имеют чётную
длину.
Рассмотрим
двудольный граф и его простой цикл длины
l
.
Пусть
,
тогда ребро
приведёт вY,
ребро
приведёт вX
и т. д.
должно быть
чётно.
Пусть все простые
циклы имеют чётную длину. Фиксируем
.
Назовём расстоянием между вершинами
– длинаmin
цепи, соединяющей
и
.
Разобьем
.
Покажем, что в этом случае рёбра соединяют
вершины из разных долей.
Пусть
простая цепь
чётной длины
,
соединяющая
и
,
и
простая цепь
чётной длины
,
соединяющая
и
– цикл нечётной длины.
Аналогично, если
мы допустим