本文介绍: 所在的分支仅有一个奇度顶点,与握手定理矛盾。为二部图,因为二部图所有子图均为二部图,则。

一、图与网络基本概念

  1. 生成子图生成子图

    G

    G’

    G顶点个数V’必须和原图G中V的数量相同,而

    E

    E

    E’∈E

    EE即可

  2. 顶点导出子图

    V

    1

    V

    V1⊆V

    V1V,以

    V

    1

    V1

    V1顶点集,两个端点都在

    V

    V

    V中的边为边集的

    G

    G

    G子图

  3. 边集导出子图

    E

    1

    E

    E1⊆E

    E1E,以

    E

    1

    E1

    E1为边集,

    E

    1

    E1

    E1的端点集为顶点集的图

    G

    G

    G子图

  4. 简单:既无环又无重边的图为简单
  5. 完备图:任二顶点相邻简单图,称为完备图,记为

    K

    n

    K_n

    Kn其中n 为顶点的数目

  6. 二部一个图是偶图(二部图)当且当它不包含奇圈
  7. 握手定理:图

    G

    =

    (

    V

    ,

    E

    )

    G= (V, E)

    G=(V,E)中所有顶点的度的和等于边数m的2倍

  8. 同构:顶点集之间存在一对关系,边也有一一对应的关系,则称图

    G

    G

    G

    H

    H

    H同构有向图同构对应边的方向相同。必要条件 (1) 顶点数相同(2) 边数相同(3) 关联边数相同的顶点个数相同

二、树

  1. :无圈连通称为
  2. 树充要条件

    G

    G

    G无环且任何两个顶点之间唯一路径

  3. 树充要条件

    G

    G

    G连通,且

    e

    (

    G

    )

    =

    V

    (

    G

    )

    1

    e(G)=V(G)-1

    e(G)=V(G)1

  4. 树充要条件

    G

    G

    G连通,且对

    G

    G

    G的任一边

    e

    ,

    G

    e

    e,G-e

    e,Ge连通

  5. 生成

    G

    G

    G的边数最少连通生成子图

三、连通性

  1. 连通:设

    G

    G

    G连通,

    V

    V

    (

    G

    )

    ,

    G

    [

    V

    V

    ]

    V⊂V(G), G[V-V]

    VV(G),G[VV]不连通,则称

    V

    V

    V

    G

    G

    G的点断集。最小点断集中顶点的个数称为

    G

    G

    G的连通度记为

    K

    (

    G

    )

    K(G)

    K(G),若

    G

    G

    G无点断集,则规定

    K

    (

    G

    )

    =

    n

    1

    K(G)=n-1

    K(G)=n1

    平凡图、不连通图

    =

    0

    平凡图、不连通图=0

    平凡图、不连通图=0

  2. 边连通度:设

    G

    G

    G连通,

    E

    E

    (

    G

    )

    E⊂E(G)

    EE(G),

    G

    E

    G-E

    GE(从

    G

    G

    G删除

    E

    E

    E中的边)不连通,则称

    E

    E

    E

    G

    G

    G的边断集。最小边断集所含的边数称为

    G

    G

    G的边连通度记为

    K

    (

    G

    )

    K‘(G)

    K(G),当

    E

    =

    1

    |E’|=1

    E=1时,称E中的边

    e

    e

    e为割边,

    平凡图、不连通图

    =

    0

    平凡图、不连通图=0

    平凡图、不连通图=0

  3. k连通图:若一个图的连通度至少为

    k

    k

    k,则称该图是

    k

    k

    k连通的。于是,非平凡连通图均是

    1

    1

    1连通的;图

    G

    G

    G是2连通的当且仅当

    G

    G

    G连通、无割点且至少含有

    3

    3

    3个点。

  4. 点连通度、边连通度、最小

    K

    (

    G

    )

    <

    =

    K

    (

    G

    )

    <

    =

    δ

    G

    K(G)&lt;=K'(G)<=δ(G)

    K(G)<=K(G)<=δG

  5. 割边:设e是图G的一条边,若

    ω

    (

    G

    e

    )

    ω

    (

    G

    )

    ω(G-e)>ω(G)

    ω(Ge)ω(G), 则称

    e

    e

    e

    G

    G

    G的割边。

    e

    e

    e是图

    G

    G

    G的割边,当且仅当

    e

    e

    e不在

    G

    G

    G的任何圈中。

  6. 割点

    v

    v

    v

    G

    G

    G割点当且仅当

    V

    (

    G

    v

    )

    V(G-v)

    V(Gv)可划分为两个非空顶点子集

    V

    1

    V_1

    V1

    V

    2

    V_2

    V2,使

    x

    V

    1

    y

    V

    2

    x∈V_1,y∈V_2

    xV1yV2,点v都在每一条

    (

    x

    ,

    y

    )

    (x, y)

    (x,y) 路上。

  7. 割集

    [

    S

    ,

    S

    ]

    [S, S’]

    [S,S]表示一个端点在

    S

    S

    S,另一个端点在

    S

    S

    S的全体边组成的集合,设

    G

    G

    G连通,若

    [

    S

    ,

    S

    ]

    [S,S’]

    [S,S]只把

    G

    G

    G断成两个分支,则称

    [

    S

    ,

    S

    ]

    [S, S’]

    [S,S]

    G

    G

    G的一个割集。

  8. 树和图:设

    v

    v

    v是树的顶点,则

    v

    v

    v

    G

    G

    G割点当且仅当度

    d

    (

    v

    )

    &gt;

    =

    2

    d(v)&gt;=2

    d(v)&gt;=2

习题15:去掉

e

=

(

u

,

v

)

e= (u, v)

e=(u,v) ,在

G

e

G-e

Ge

u

u

u所在的分支仅有一个奇度顶点,与握手定理矛盾

习题16:反证法,

e

=

(

u

,

v

)

e= (u, v)

e=(u,v)

G

e

G-e

Ge

u

u

u所在的分支

G

1

G_1

G1

G

1

G_1

G1为二部图,因为二部图所有子图均为二部图,则

Σ

G

1

=

k

X

1

=

k

Y

1

1

=

&gt;

k

Σ(G_1)=k|X_1|=k|Y_1|-1=&gt;k

ΣG1=kX1=kY11=&gt;k

X

1

Y

1

=

1

k

&gt;

=

2

(|X_1|-|Y_1|)=1(k&gt;=2)

X1Y1=1k&gt;=2,不成立

四、路径算法

  1. Floyd复杂度

    O

    n

    3

    O(n^3)

    On3

五、匹配

  1. 独立集(匹配:如果

    M

    M

    M是图

    G

    G

    G的边子集(不含环),且

    M

    M

    M中的任意两条边没有共同顶点,则称

    M

    M

    M

    G

    G

    G的一个匹配

  2. 最大匹配:如果

    M

    M

    M是图

    G

    G

    G包含边数最多的匹配,称

    M

    M

    M

    G

    G

    G的一个最大匹配。特别是,若最大匹配饱和了

    G

    G

    G的所有顶点,称它为

    G

    G

    G的一个完美匹配(理想匹配)

  3. 二部图理想匹配:若

    G

    G

    G

    k

    (

    k

    &gt;

    0

    )

    k (k>0)

    k(k>0)正则偶图,则

    G

    G

    G存在完美匹配

  4. 贝尔热定理

    G

    G

    G的匹配

    M

    M

    M最大匹配,当且仅当

    G

    G

    G包含M可扩路

  5. Hall定理二分图存在完美匹配当且仅当

    S

    A

    forall Ssubseteq A

    SA,都有

    N

    (

    S

    )

    S

    |N(S)|geqslant |S|

    N(S)S

  6. 哥尼定理:在偶图中,最大匹配的边数等于最小覆盖的顶点数
  7. 托特定理:图

    G

    G

    G有完美匹配当且仅当对V的任意非空真子集S, 有:

    (奇分支数目

    )

    o

    (

    G

    S

    )

    S

    (奇分支数目)|o(G-S)|leqslant |S|

    (奇分支数目)o(GS)S

六、行遍性问题

  1. 欧拉巡回:经过

    G

    G

    G的每边正好一次的巡回称为欧拉巡回

  2. 欧拉:存在欧拉巡回的图称为欧拉图或E图
  3. 欧拉图的充要条件:连通、无奇度顶点
  4. 欧拉道路的充要条件:连通、最多只有两个奇度顶点
  5. 哈米尔顿路径:经过图

    G

    G

    G每个顶点正好一次的路径,简称

    H

    H

    H路径。

  6. 哈米尔顿图:经过

    G

    G

    G的每个顶点正好一次的圈为H圈。含H圈的图称为哈米尔顿图或

    H

    H

    H图。

  7. H图的必要条件

    S

    V

    S

    ω

    (

    G

    S

    )

    S

    其 forall S subset V ,S neq varnothing \ omega ( G – S ) leq | S |

    SVS=ω(GS)S

七、平面

  1. 平面:一个图若能在曲面

    S

    S

    S上画出,使任两边在非顶点处不相交,则称此图可以在曲面

    S

    S

    S上嵌人。可嵌入平面的图称为可嵌平面图,否则称为非平面图。可嵌平面

    G

    G

    G嵌人平面形成的图,称为

    G

    G

    G的平面嵌入

  2. 欧拉公式:设

    G

    =

    (

    n

    ,

    m

    )

    G=(n, m)

    G=(n,m)是连通平面图,

    ϕ

    phi

    ϕ是G的面数,

    n

    m

    +

    ϕ

    =

    2

    n – m + phi = 2

    nm+ϕ=2

  3. 平面图推论

    G

    G

    G

    v

    >

    =

    3

    v>=3

    v>=3的简单平面图,

    ε

    3

    v

    6

    varepsilon leq 3 v – 6

    ε3v6

    δ

    (

    G

    )

    5

    delta ( G ) leq 5

    δ(G)5

  4. 库拉托夫斯基定理:图

    G

    G

    G是非可平面的,当且仅当它含有

    K

    5

    K_5

    K5

    K

    3

    ,

    3

    K_{3,3}

    K3,3细分的子图

原文地址:https://blog.csdn.net/qq_25601345/article/details/134725766

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