Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

дискретна+математика_09

.pdf
Скачиваний:
73
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
1.22 Mб
Скачать

Скласти матрицю суміжності на матрицю інцидентності. Написати маршрут, ланцюг, простий ланцюг, цикл, простий цикл. Знайти:

а) число вершин і число ребер;

б) степені всіх вершин;

в) центр, периферійні вершини, радіус і діаметр;

г) точки зчленування і мости.

Розвязання: Виконаємо операції видалення вказаних вершин та ребер. Отриманий граф набуває вигляду:

101

Звернемося до п.6.2 методичних вказівок та опишемо відношення інцидентності графа трьома способами. Матриця інцидентності графа має вигляд:

 

(1;3)

(2;3)

(2;7)

(3;7)

(6;7)

(6;10)

(7;10)

(7;12)

(8;9)

(8;12)

(9;12)

(12;13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

6

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

0

7

0

0

1

1

1

0

1

1

0

0

0

0

8

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

0

0

9

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

10

0

0

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

12

0

0

0

0

0

0

0

1

0

1

1

1

13

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

102

 

 

Запишемо матрицю суміжності графа:

 

 

 

 

 

2

3

6

7

8

9

10

12

13

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

1

0

1

0

0

0

0

0

3

1

1

0

0

1

0

0

0

0

0

6

0

0

0

0

1

0

0

1

0

0

7

0

1

1

1

0

1

0

1

0

0

8

0

0

0

0

0

0

1

0

1

0

9

0

0

0

0

0

1

0

0

1

0

10

0

0

0

1

1

0

0

0

0

0

12

0

0

0

0

1

1

1

0

0

1

13

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

І, нарешті, список ребер:

Р

(1;3)

(2;3)

(2;7)

(3;7)

(6;7)

(6;10)

(7;10)

(7;12)

(8;9)

(8;12)

(9;12)

(12;13)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

1

2

2

3

6

6

7

7

8

8

9

12

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

3

3

7

7

7

10

10

12

9

12

12

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

За визначенням 5.16 приведемо приклад маршруту

довжини 10: М(1;3;7;2;3;7;10;6;7;12;13). Тут початок маршруту – вершина 1, а кінець – вершина 13.

103

Скористаємося визначенням 5.19 та наведемо приклад

ланцюга М(1;3;2;7;12;8;9;12;13) та простого ланцюга

М(1;3;2;7;12;9;8).

За визначенням 5.20 одним з циклів є маршрут

М(7;6;10;7;2;3;1;3;7), а приклад простого циклу – це маршрут М(7;2;3;7).

Число вершин графу – 10; число ребер – 12.

Знайдемо степені всіх вершин. Для цього скористаємося визначенням 5.9:

Виконаємо перевірку за теоремою 5.1:

,

тобто сумарний степінь всіх вершин вдвічі перевищує кількість ребер .

Для знаходження центра, периферійних вершини, радіусу і діаметру графа, необхідно побудувати матрицю

відстаней:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

6

7

8

9

10

12

13

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0

2

1

3

2

4

4

3

3

4

2

2

0

1

2

1

3

3

2

2

3

3

1

1

0

2

1

3

3

2

2

3

6

3

2

2

0

1

3

3

1

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

104

7

2

1

1

1

0

2

2

1

1

2

8

4

3

3

3

2

0

1

3

1

2

9

4

3

3

3

2

1

0

3

1

2

10

3

2

2

1

1

3

3

0

2

3

12

3

2

2

2

1

1

1

2

0

1

13

4

3

3

3

2

2

2

3

1

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Знайдемо максимальну відстань від кожної з вершин

графа:

.

Звідси за визначенням 5.35 центр складається з однієї вершини – 7; за визначенням 5.36 знаходимо периферійні вершини – 1, 8, 9, 13. За визначенням 5.40 знаходимо радіус та діаметр графа.

Завдання 12. Автомат Мілі

рис. 8.1,

де

ai , bi

 

(i = 1, 2,3, 4)

параметри,

 

конкретні

значення яких

s0

відповідають

номеру

 

варіанта в

наведеній далі

Start

таблиці.

Врахувавши

конкретні

 

значення

 

параметрів,

 

зобразити

 

діаграму автомату A для відповідного варіанта. s3 Записати його вхідний X

і вихідний Y алфавіти й

алфавіт станів S , а також

105

A заданий діаграмою на

a4 , B

a2 , A s1

1, b2

0, b4

 

1,b1

0, b3

a , A

 

 

 

1

a3 , C s2

Рис. 8.1

початковий стан s0 . Скласти його таблицю переходів, таблицю виходів і автоматну таблицю.

Побудувати еквівалентний автомат Мура A . Записати його вхідний X і вихідний Y алфавіти й алфавіт станів S , а також початковий стан s0 . Скласти його розширену таблицю переходів і зобразити діаграму.

 

a1

 

a2

 

a3

 

a4

 

b1

 

b2

b3

 

b4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

1

 

1

 

0

 

A

 

B

C

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розвязання.

 

Діаграма

автомату

A

зображена на

рис. 8.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0, B

 

 

 

 

 

 

 

Вхідний і вихідний

 

 

 

 

 

 

 

 

алфавіти:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s0

1, A

 

 

s1

 

X = {0,1} ;

Y = {A, B,C} .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, C

 

 

1, A

 

 

 

Алфавіт станів:

Start 0, B

 

 

 

 

 

 

 

0, C

 

 

0, A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S = {s0

, s1, s2 , s3} .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s3

1, C

 

 

s2

 

 

 

Функція виходів

 

 

 

 

y(t) = g(s(t − 1), x(t)) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.2

 

 

 

 

 

 

 

 

g (s0 ,0) = B ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g (s0 ,1) = A ;

g (s1, 0) = C ;

g (s1,1) = A ;

g (s2 , 0) = A ;

 

g (s2 ,1) = C ;

g (s3, 0) = B ; g (s3,1) = C .

Функція переходів s(t) = f (s(t −1), x(t)) :

106

f (s0 , 0) = s0 ;

f

(s0 ,1) = s1 ;

f (s1, 0) = s3 ;

f (s1,1) = s2 ;

f (s2 , 0) = s2 ;

f

(s2 ,1) = s3 ;

f (s3 , 0) = s0 ;

f (s3 ,1) = s1 .

За початковий стан прийнято s0 .

Далі наведено таблицю переходів, таблицю виходів і автоматну таблицю автомату Мілі A :

Таблиця переходів

Таблиця виходів

автомату Мілі A

автомату Мілі A

S

s0

s1

s2

s3

X

 

 

 

 

0

s0

s3

s2

s0

 

 

 

 

 

1

s1

s2

s3

s1

 

 

 

 

 

S

s0

s1

s2

s3

X

 

 

 

 

0

B

C

A

B

 

 

 

 

 

1

A

A

C

C

 

 

 

 

 

Таблиця автомату Мілі A (переходів і виходів)

S

s0

s1

s2

s3

X

 

 

 

 

0

s0 ,B

s3 ,C

s2 , A

s0 , B

 

 

 

 

 

1

s1, A

s2 , A

s3,C

s1,C

 

 

 

 

 

Для даного автомату Мілі A одержуємо наступний еквівалентний автомат Мура A :

1) Вхідний і вихідний алфавіти:

X

= X = {0,1} ;

Y

= Y = {A, B,C} .

107

2) Алфавіт станів S :

S (0) = {(s0 , B)} = {s0} ; S (1) = {(s1, A), (s1,C)} = {s1, s2 } ;

S (2) = {(s

 

, A)} = {

 

};

S (3) = {(s ,C)} = {

 

 

};

2

s

s

4

 

3

3

 

 

S= S (0) U S (1) U S (2) U S (3) = {s0 , s1, s2 , s3 , s4}.

3)Функція виходів g (sr ) :

g (s0 ) = B ; g (s1) = A ; g (s2 ) = C ; g (s3 ) = A ; g (s4 ) = C .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4) Функція

переходів f (

s

r , x p ) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 , 5) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1, 5) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ,1) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1 ,1) =

 

 

 

 

 

 

f

(

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 ;

 

f (

 

 

 

 

 

0 ;

f (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ;

 

 

f (

 

 

2

;

s

s

s

s

s

s

 

 

 

(

 

 

0 , 2) =

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

(

 

s1, 2) =

 

 

 

 

3 ;

 

 

(

 

 

 

 

 

2 ,1) =

 

 

 

 

3 ;

 

 

 

(

 

 

 

 

2 , 2) =

 

4 ;

f

;

f

f

f

s

s

s

s

s

s

s

 

 

 

(

 

 

 

 

 

2 , 5) =

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

3 ,1) =

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

3 , 2) =

 

 

 

5

 

 

 

(

 

 

 

3 ,5) =

 

 

 

 

f

;

f

4 ; f

;

f

;

 

s

s1

s

s

s

s

s

s1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 ,1) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, 5) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

(

 

 

 

 

5 ;

f (

 

 

4 , 2)

 

 

0 ;

 

f (

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

s

s

s

s

s1 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

5 ,1) =

 

0 ;

 

 

(

 

5 , 2)

 

=

 

 

 

 

(

 

5 ,5) =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

f

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

s

s

 

s1 ;

s

s1 .

 

5) За початковий стан прийнято s0 .

Діаграму синтезованого автомату Мура A зображено на рис. 8.3, а далі наведено розширену таблицю переходів.

108

 

0

1

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

s

0

0

 

 

0

s1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Start

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

s

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

s

 

 

 

 

2

1

 

 

s

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

Рис. 8.3

Розширена таблиця переходів автомату Мура A

Y

 

 

 

B

A

C

A

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

3

 

 

 

 

4

 

S

 

 

 

 

 

X

 

 

s

0

 

 

 

s1

s

s

s

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

0

 

s

4

 

s

4

 

s

 

s

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

s1

 

 

s

3

 

s

3

 

 

s

4

 

 

s

Завдання 13. Розв’язати рівняння .

Розвязання: За формулами (7.3), (7.4) маємо

109

;

.

Підставимо отримані вирази у рівняння:

.

;

звідки

,

або ,

звідки

, .

Усі від’ємні значення відпадають, бо , тобто відповідь

.

110