Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη

Σχετικά έγγραφα
Θεωρία Γραφημάτων 3η Διάλεξη

Θεωρι α Γραφημα των 2η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 10η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 5η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 8η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 9η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 7η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 11η Δια λεξη

Θεωρι α Γραφημα των 1η Δια λεξη

Τίτλος Μαθήματος: Θεωρία Γραφημάτων. Ενότητα: Εισαγωγή σε βασικές έννοιες. Διδάσκων: Λέκτορας Xάρης Παπαδόπουλος. Τμήμα: Μαθηματικών

ΣΤΟ ΧΟΣ- Ε ΠΙ ΔΙΩ ΞΗ ΠΛΑΙ ΣΙΟ ΧΡΗ ΜΑ ΤΟ ΔΟ ΤΗ ΣΗΣ

2ο Μάθημα Πιθανότητες

Τι μπορεί να δει κάποιος στο μουσείο της Ι.Μ. Μεγάλου Μετεώρου

Σημειω σεις Μεταπτυχιακη ς Θεωρι ας Ομα δων

Φορέας υλοποίησης: Φ.Μ.Ε. ΑΛΦΑ

α κα ρι ι ο ος α α νηρ ος ου ουκ ε πο ρε ε ευ θη εν βου λη η η α α σε ε ε βων και εν ο δω ω α α µαρ τω λω ων ουουκ ε ε ε

Θεωρία Γραφημάτων 2η Διάλεξη

ΠΡΑΣΙΝΟ ΤΑΜΕΙΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟ ΓΡΑΦΕΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΧΩΡΟΘΕΤΗΣΗ ΑΠΕ ΣΕ ΝΗΣΙΩΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

6ο Μάθημα Πιθανότητες

The Probabilistic Method - Probabilistic Techniques. Lecture 8: Markov Chains

Η εταιρεία Kiefer. ιδρυ θηκε το 2014 και θεωρει ται μι α απο τις. μεγαλυ τερες εταιρει ες Κατασκευη ς Μονα δων. Ηλεκτροπαραγωγη ς απο Ανανεω σιμες

Θεωρία Γραφημάτων 4η Διάλεξη

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

d u d dt u e u d dt e u d u 1 u dt e 0 2 e

Θεωρία Γραφημάτων 2η Διάλεξη

Π α σα πνο η αι νε σα τω τον Κυ ρι. Π α σα πνο η αι νε σα α τω τον. Ἕτερον. Τάξις Ἑωθινοῦ Εὐαγγελίου, Ὀ Ν Ψαλµός. Μέλος Ἰωάννου Ἀ. Νέγρη.

Βασικά Χαρακτηριστικά Αριθμητικών εδομένων

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

ο Θε ος η η µων κα τα φυ γη η και δυ υ υ να α α α µις βο η θο ος ε εν θλι ψε ε ε σι ταις ευ ρου ου ου ου ου σαις η η µα α α ας σφο ο ο ο

u v 4 w G 2 G 1 u v w x y z 4

1.2.3 ιαρ θρω τι κές πο λι τι κές Σύ στη μα έ λεγ χου της κοι νής α λιευ τι κής πο λι τι κής...37

Π Ε Ρ Ι E Χ Ο Μ Ε Ν Α

Κα λόν ύπ νο και όνειρ α γλυκά

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

Θεωρία Γραφημάτων 8η Διάλεξη

Περιεχόμενα ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΣΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

0a1qqW+1a1`qÁlw n εν σοί Κύ ρι ε τρο πού μαι τού τον.

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΣΤ ΕΒ ΟΜΑ ΟΣ ΤΩΝ ΝΗΣΤΕΙΩΝ. ἐν τῷ ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης

Ό λοι οι κα νό νες πε ρί με λέ της συ νο ψί ζο νται στον ε ξής έ να: Μά θε, μό νο προκει μέ νου. Friedrich Schelling. σελ. 13. σελ. 17. σελ.

των ερ γα το τε χνι τών εργοστασίων Τσιµεντολίθων, ό λης της χώρας O41R09

των Ξε να γών Ρόδου Ot04R14

των Κοι νω νι κών λει τουρ γών που α πα σχο λού νται στις Νευ ρο ψυ χι α τρι κές κλι νι κές Α θη νών & περιχώρων Ot02R03

ΑΣΚΗΣΗ, ΨΥΧΙΚΗ ΥΓΕΙΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΖΩΗΣ

VAGONETTO. Ωρες: 09:00 17:00. t: (+30) e: w: Kρατήσεις: Fokis Mining Park Μεταλλευτικό Πάρκο Φωκίδας

ΠΕΡΙEΧΟΜΕΝΑ. Πρό λο γος...13 ΜΕ ΡΟΣ Ι: Υ ΠΑΙ ΘΡΙΑ Α ΝΑ ΨΥ ΧΗ

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

Αποτελεσματικός Προπονητής

Πολυμεταβλητή Στατιστική Ανάλυση. Δρ. Αθανάσιος Δαγούμας, Επ. Καθηγητής Οικονομικής της Ενέργειας & των Φυσικών Πόρων, Πανεπιστήμιο Πειραιώς

Lecture 8: Random Walks

ΧΑΙ ΡΕ ΤΙ ΣΜΟΣ ΤΟΥ ΠΡΟ Ε ΔΡΟΥ ΤΗΣ Ο ΤΟ Ε

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ: ΒΑΜΒΑΚΙ - ΚΛΩΣΤΙΚΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1. ΒΑΜΒΑΚΙ Ε ΞΑ ΠΛΩ ΣΗ ΚΑΙ ΟΙ ΚΟ ΝΟ ΜΙ ΚΗ ΣΗ ΜΑ ΣΙΑ Γε νι κά

Ἐν τῷ ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης

ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΟΛΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ, ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑΣ

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

Η ΑΜΟΤΟΕ προκηρυ σσει για το 2019, Πανελλη νιο Πρωτα θλημα Dragster αποτελου μενο απο 6 αγω νες, με το παρακα τω προ γραμμα:

ΠΕΡΙEΧΟΜΕΝΑ. Πρό λο γος...13 ΜΕ ΡΟΣ Ι: Υ ΠΑΙ ΘΡΙΑ Α ΝΑ ΨΥ ΧΗ

Δομές Ελέγχου και Επανάληψης

Οι τα α α α α α α α Κ. ε ε ε ε ε ε ε ε ε Χε ε ε. ε ε ε ε ε ε ρου ου βι ι ι ι ι ι ι. ιµ µυ στι κω ω ω ω ω ως ει κο ο

του προσωπικού Κινηµατογράφων όλης της χώρας K22R11

οξαστικὸν Ἀποστίχων Ὄρθρου Μ. Τετάρτης z 8 a A

Α ΡΙΘ ΜΟΣ ΟΙ ΚΗ ΜΑ- ΤΩΝ ΚΑΙ Υ ΝΑ ΜΕΝΟ ΝΑ Ε ΞΥ ΠΗ ΡΕ ΤΗ ΘΕΙ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ. 3 ξε νώ νες Α ΣΣ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ. Ξε νώ νες Α ΣΣ Κοζάνη. Κ.

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Τίτλος Μαθήματος: Θεωρία Γραφημάτων. Ενότητα: Συνεκτικότητα και Δισυνεκτικότητα. Διδάσκων: Λέκτορας Xάρης Παπαδόπουλος. Τμήμα: Μαθηματικών

Θεωρία Γραφημάτων 10η Διάλεξη

Πρα κτι κών µη χα νι κών Δ ηµοσίου, ΝΠΔ Δ & OΤΑ O36R11

των Κοι νω νι κών Λει τουρ γών που α πα σχο λού νται στους ι δι ω τι κούς παι δι κούς σταθ µούς όλης της χώρας O21R09

ΑΕΠΠ ΕΠΙΛΟΓΕΣ Κατασκευα στε υποπρο γραμμα το οποί ο να ελε γχεί αν ε νας πί νακας εί ναί ταξίνομημε νος σε αυ ξουσα σείρα.

ε πι λο γές & σχέ σεις στην οι κο γέ νεια

ΠΕΤΡΟΥ ΛΑΜΠΑΔΑΡΙΟΥ Η ΑΓΙΑ ΚΑΙ ΜΕΓΑΛΗ ΕΒΔΟΜΑΣ

Ό λοι οι κα νό νες πε ρί με λέ της συ νο ψί ζο νται στον ε ξής έ να: Μά θε, μό νο προκει μέ νου. Friedrich Schelling. σελ. 13. σελ. 17. σελ.

καλύψουν τα έξοδα µετάβασης-µετακίνησης στον τόπο άσκησης των καθηκόντων τούς.

ΔΙΑΚΗΡΥΞΗ ΔΗΜΟΣΙΟΥ ΜΕΙΟΔΟΤΙΚΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΥ

Ευγενία Κατσιγιάννη* & Σπύρος Κρίβας**

F h, h h 2. Lim. Lim. f h, h fyx a, b. Lim. h 2 y 2. Lim. Lim. Lim. x 2 k 2. h 0

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

των Κα θη γη τών Φρο ντι στη ρί ων Μέ σης Εκ παί δευ σης Ν. Ατ τι κής Ot01R12

ΚΩΔΙΚΑΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΑΙΤΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΠΟΝΩΝ ΠΕΛΑΤΩΝ ΚΑΙ ΛΟΙΠΩΝ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΩΝ (ΥΠΟΨΗΦΙΩΝ ΠΕΛΑΤΩΝ) ΤΗΣ VOLTERRA

Κυ ρι ον ευ λο γη τος ει Κυ ρι ε ευ. λο γει η ψυ χη µου τον Κυ ρι ον και πα αν. τα τα εν τος µου το ο νο µα το α γι ον αυ

Επίπεδα Γραφήματα (planar graphs)

Joseph A. Luxbacher. Μετάφραση - Επιμέλεια: Πέτρος Νάτσης, Αστέριος Πατσιαούρας. ΠοΔΟΣΦΑΙΡΟ. Βήματα για την επιτυχία

Θεωρία Γραφημάτων 7η Διάλεξη

ΕΛΕΓΚΤΙΚΗ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΗΣ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑΣ ΕΚΘΕΣΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΤΟΠΙΚΗ ΑΥΤΟΔΙΟΙΚΗΣΗ 2015

των Δ εν δρο αν θοκηπουρών Ξενοδοχειακών επιχειρήσεων O08R12

των Φορ το εκ φορ τω τών πρα κτο ρεί ων µε τα φο ρών ό λης της χώρας O46R09

Ἐν τῷ ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης

Κόστος Λειτουργίας AdvanTex: Ανάλυση και Συγκριτική Αξιολόγηση

Ἐν τῷ Ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης

ΚΛΙ ΜΑ ΚΩ ΣΗ ΤΩΝ ΒΗ ΜΑ ΤΩΝ ΓΙΑ Ε ΠΙ ΤΥ ΧΙΑ ΣΤΟ ΠΟΔΟΣΦΑΙΡΟ

σε τα σημε α να ε ναι υπ λ γι τι ζ χαι ι Υ αμμ ζ να αντιπρ σωπει υν τι

H ΕΝ ΝΟΙΑ ΤΗΣ ΘΡΗ ΣΚΕΙΑΣ ΚΑ ΤΑ ΤΟΥΣ ΑΡ ΧΑΙΟΥΣ ΕΛ ΛΗ ΝΕΣ

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ Ε ΕΒ ΟΜΑ ΟΣ ΤΩΝ ΝΗΣΤΕΙΩΝ ἐν τῷ ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης

των Καθηγητών Φροντιστηρίων Ξένων γλωσσών όλης της χώρας O18R11

ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΕΒ ΟΜΑ ΟΣ ΝΗΣΤΕΙΩΝ ἐν τῷ Ἑσπερινῷ τῆς Προηγιασμένης. Ἦχος

Αρ χές Ηγε σί ας κα τά Πλά τω να

Λ υ μ ε ν ε ς Α σ κ η σ ε ι ς ( Π α ρ α λ λ η λ ε ς Ε υ θ ε ι ε ς ) 1. Οι παραλληλες ευθειες ε, ε τεμνονται απ'την ευθεια ε υπο γωνια 40.

z 1 E(G) 2(k 1) = 2k 3. x z 2 H 1 H 2

Transcript:

Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Α. Συμβω νης Ε Μ Π Σ Ε Μ Φ Ε Τ Μ Φεβρουα ριος 2015 Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 48 / 71

Μονοπα τια-κυ κλοι και Αποστα σεις Έστω ε να γρα φημα G(V, E) το οποι ο μπορει να ε χει παρα λληλες ακμε ς η βρο γχους. Περίπατος: Ένας περίπατος μήκους k ει ναι μια ακολουθι α π =< v 0 e 1 v 1... v k 1 e k v k > απο εναλλασσο μενες κορυφε ς και ακμε ς του γραφη ματος G ε τσι ω στε e i = (v i 1, v i ), 1 i k (v 0, v k )-περι πατος, v 0, v k : τερματικε ς κορυφε ς η α κρα του περιπα του v 1 e 1 e 2 e4 v 3 e 7 v 4 e 5 e 9 e 3 e 6 v 2 v 6 e 8 v 5 e 10 e 11 v 1 e 1 v 2 e 2 v 1 e 5 v 4 e 9 v 4 e 8 v 5 Περιήγηση: Ένας περι πατος με ταυτο σημες τερματικε ς κορυφε ς v 6 e 11 v 5 e 10 v 6 e 7 v 3 e 6 v 4 e 8 v 5 e 10 v 6 Μονοκονδυλιά (Trail): Ένας περι πατος χωρι ς επαναλαμβανο μενες ακμε ς Μονοπάτι: Ένας περι πατος χωρι ς επαναλαμβανο μενες κορυφε ς v 1 e 2 v 2 e 4 v 3 e 7 v 6 Κύκλος: Ένα μονοπα τι με ταυτο σημες τερματικε ς κορυφε ς v 1 e 1 v 2 e 2 v 1 e 5 v 4 Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 49 / 71

Για Απλα Γραφη ματα Περίπατος: Μι α ακολουθι α κορυφω ν π =< v 0 v 1... v k > τε τοια ω στε (v i 1, v i ) E, 1 i k P k το γρα φημα-μονοπα τι με k κορυφε ς P k = ({v 1, v 2,..., v k }, {e i = (v i, v i+1 ) : 1 i < k}) C k το γρα φημα-κυ κλος με k κορυφε ς C k = ({v 1, v 2,..., v k }, {e i = (v i, v i+1 ) : 1 i < k} (v k, v 1 )) Χορδή: Μια ακμη e = (v i, v j ) που ενω νει δυο κορυφε ς ενο ς κυ κλου/μονοπατιου π =< v 0 v 1 v 2... v i... v j... v k >, ο που e / π, η ισοδυ ναμα i / {j 1, j + 1} Άχορδο μονοπα τι/α χορδος κυ κλος Οπή: Ένα επαγο μενο υπογρα φημα ενο ς γραφη ματος το οποι ο [επαγο μενο υπογρα φημα] ει ναι α χορδος κυ κλος Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 50 / 71

Ερώτηση 3.1: Έστω ε να γρα φημα G και ε νας κυ κλος του C μη κους k. Ει ναι το επαγο μενο υπογρα φημα απο τις κορυφε ς του C ισομορφικο με το C k? Ερώτηση 3.2: Έστω γρα φημα G με δ(g) 2. Να δειχθει ο τι το G περιε χει κυ κλο. Ερώτηση 3.3: Έστω απλο γρα φημα G με δ(g) 2. Να δειχθει ο τι το G περιε χει κυ κλο μη κους δ(g) + 1. Ισχυ ει για γραφη ματα με βρο γχους/παρα λληλες ακμε ς? Ερώτηση 3.4: Έστω απλο γρα φημα G με δ(g) k. Να δειχθει ο τι το G ε χει ε να μονοπα τι μη κους k. Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 51 / 71

Λήμμα 3.1: Έστω γρα φημα G και u, v V(G). Το G περιε χει ε ναν (u, v)-περι πατο ανν περιε χει ε να (u, v)-μονοπα τι Απόδειξη : Προφανε ς. Απο τον ορισμο του μονοπατιου Θα δει ξουμε ο τι: Αν το G περιε χει ε να (u, v)-περι πατο W το τε το G περιε χει ε να (u, v)-μονοπα τι το οποι ο αποτελει ται απο κορυφε ς του W Έστω ε νας περι πατος W = [u = v 1,..., v k = v] ελα χιστου μη κους στο G για τον οποι ο η προ ταση δεν ισχυ ει. Η κορυφη v εμφανι ζεται μο νο μι α φορα στο W Εξετα ζουμε τον περι πατο W = [u = v 1,..., v k 1 ] που προκυ πτει απο την αφαι ρεση της κορυφη ς v k απο το W Το W ε χει μη κος < k (u, v k 1 )-μονοπα τι P με κορυφε ς του W και δεν περιλαμβα νει την κορυφη v Το μονοπα τι P ακολουθου μενο απο την ακμη (v k 1, v) ει ναι ε να (u, v)-μονοπα τι αποτελου μενο απο κορυφε ς του W άτοπο Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 52 / 71

Θεώρημα 3.2: Έστω γρα φημα G και ε στω A ο πι νακας γειτνι ασης του. Το τε η τιμη A l [i, j] ει ναι ο αριθμο ς των διαφορετικω ν (v i, v j )-περιπα των μη κους l στο G Απόδειξη [Με επαγωγή στο l]: βα ση: Ισχυ ει για l = 1. A[i, j] = 1 (v i, v j ) E Ε.Υ. (v i, v j )-μονοπα τι μη κους 1 Έστω ο τι ισχυ ει για k = l 1, δηλαδη A l 1 [i, j] ει ναι ο αριθμο ς των διαφορετικω ν (v i, v j )-περιπα των μη κους l 1 Ε.Β. A l = A l 1 A V(G) A l [i, j] = A l 1 [i, k]a[k, j] k=1 Κα θε ε νας απο τους A l 1 [i, k] (v i, v k )-περιπα τους που ακολουθει ται απο την ακμη (v k, v j ) ει ναι ε νας (v i, v j )-περι πατος Ερώτηση 3.5: Ισχυ ει για γραφη ματα με βρο γχους και παρα λληλες ακμε ς? Για πολυγραφη ματα: A[i, j] = { e : e = (v i, v j ) E } Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 53 / 71

Απόσταση: Έστω γρα φημα G και u, v V(G). Η απόσταση dist(u, v) ει ναι το μη κος του ελαχι στου (u, v)-μονοπατιου στο G. dist(u, v) = + εα ν δεν υπα ρχει (u, v)-μονοπα τι. Πρόταση 3.3 (Τριγωνική ανισότητα): Έστω γρα φημα G και u, v, w V(G) τρεις κορυφε ς του G. Το τε ισχυ ει: dist(u, v) + dist(v, w) dist(u, w) Απόδειξη : Έστω ο τι dist(u, v) + dist(v, w) +, αλλιω ς ισχυ ει τετριμμε να. dist(u, v) το μη κος του ελα χιστου (u, v)-μονοπατιου P uv dist(v, w) το μη κος του ελα χιστου (v, w)-μονοπατιου P vw Η παρα θεση P uw = P uv P vw δημιουργει (u, w)-μονοπα τι με μη κος απο το ελα χιστο (u, w)-μονοπα τι. dist(u, v) + dist(v, w) dist(u, w) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 54 / 71

Λήμμα 3.4: Έστω γρα φημα G. Κα θε περιη γηση περιττου μη κους στο G περιε χει ε ναν περιττο κυ κλο στο G Απόδειξη [με επαγωγή στο μήκος l της περιήγησης]: Έστω W μια περιη γηση περιττου μη κους l. Βα ση: l = 1 Η περιη γηση ει ναι βρο γχος, δηλαδη κυ κλος μη κους 1 Ε.Υ. Έστω ο τι κα θε περιη γηση περιττου μη κους < l περιε χει ε ναν περιττο κυ κλο Ε.Β. Έστω W μια περιη γηση περιττου μη κους l Περίπτωση 1: Η W δεν περιε χει επαναλαμβανο μενες κορυφε ς Το τε η W ει ναι εξ ορισμου [περιττο ς] κυ κλος Περίπτωση 2: Η W περιε χει επαναλαμβανο μενη κορυφη, ε στω u [εκτο ς της κοινη ς τερματικη ς κορυφη ς] Η W μπορει να διαμελιστει σε δυ ο μικρο τερες περιηγη σεις W 1, W 2 Μιας και η W ει ναι περιττου μη κους, μια εκ των W 1, W 2 ει ναι επι σης περιττου μη κους, ε στω η W 1 Απο Ε.Υ. η W 1 περιε χει περιττο κυ κλος, α ρα και η W Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 55 / 71

Θεώρημα 3.5: Ένα γρα φημα ει ναι διμερε ς ανν δεν περιε χει κυ κλους περιττου μη κους. Απόδειξη : Έστω διμερε ς γρα φημα G = (A, B, E) Έστω κυ κλος C = [v 1 v 2... v k = v 1 ] και ε στω v 1 A v 2 B, v 3 A, v 4 B,... v 2i 1 A και v 2i B i 1 v k = v 1 A k = 2i 1 για i 1 Ο κυ κλος C ε χει α ρτιο μη κος Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 56 / 71

Έστω γρα φημα G που δεν περιε χει περιττου ς κυ κλους. Θα βρου με διαμε ριση A, B του V(G) και θα δει ξουμε ο τι δεν υπα ρχει ακμη e = (u, v) : u, v A η u, v B Έστω κορυφη u και A, B τα συ νολα κορυφω ν που βρι σκονται σε α ρτια και περιττη απο σταση απο την u αντι στοιχα A B = και u A [dist(u, u) = 0] Έστω ακμη e = (x, y) : x, y A [ο μοια εα ν x, y B] Η περιη γηση W = {u... x y... u} άρτιο άρτιο{ 1 { { στο G ει ναι περιττου μη κους Η W περιε χει ε ναν περιττο κυ κλο [απο λη μμα 3.1 σελ. 51] Άτοπο γιατι το G δεν περιε χει περιττου ς κυ κλους. Κα θε ακμη e = (u, v) ε χει u A, v B η u B, v A Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 57 / 71

Εκκεντρότητα κορυφής του G [eccentricity]: ecc(v) = max dist(v, u) v V(G) Διάμετρος του G: diam(g) = max ecc(v) v V(G) Ακτίνα του G: rad(g) = min ecc(v) v V(G) Κεντρική κορυφή: Κα θε κορυφη v V(G) : ecc(v) = rad(g) Κέντρο του G: center(g) = {v : v V(G) και ecc(v) = rad(g)} Απόκεντρη κορυφή: Κα θε κορυφη v V(G) : ecc(v) = diam(g) Αντιδιαμετρικές κορυφές x, y V(G): dist(x, y) = diam(g) 6 6 5 6 6 4 5 5 3 4 6 4 5 5 5 diam(g) = 6 rad(g) = 3 center(g) = { } far(g) = { } Κέντρο του G: far(g) = {v : v V(G) και ecc(v) = diam(g)} Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 58 / 71

Θεώρημα 3.6: Για κα θε γρα φημα G ισχυ ει rad(g) diam(g) 2rad(G) Απόδειξη : i. rad(g) diam(g) α μεσα, απο τους ορισμου ς ii. diam(g) 2rad(G) Έστω 2 αυθαι ρετες κορυφε ς x, y V(G) : dist(x, y) = diam(g) Έστω v V(G) μια κεντρικη κορυφη dist(v, x) ecc(v) = rad(g) dist(v, y) ecc(v) = rad(g) Απο τριγωνικη ανισο τητα: dist(x, y) dist(x, v) + dist(v, y) diam(g) 2rad(G) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 59 / 71

Θεώρημα 3.7: Για κα θε γρα φημα G, ει τε center(g) = far(g) η center(g) far(g) = Απόδειξη : Έστω { v center(g) far(g) v center(g) ecc(v) = rad(g) v far(g) ecc(v) = diam(g) } diam(g) = rad(g) (1) u V(G) ισχυ ει: rad(g) ecc(u) diam(g) (2) (1),(2) Όλες οι κορυφε ς ε χουν ι δια εκκεντρο τητα center(g) = far(g) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 60 / 71

Ερώτηση 3.6: Να δειχθει ο τι για κα θε δε νδρο T ισχυ ει ο τι center(t) {1, 2}. Ερώτηση 3.7: Να σχεδιαστει αλγο ριθμο ς που υπολογι ζει το κε ντρο center(t) ενο ς δε νδρου T. Ερώτηση 3.8: Έστω ε να συνδεδεμε νο γρα φημα G. Ει ναι το center(g) πα ντα συνδεδεμε νο? Ερώτηση 3.9: Να υπολογιστου ν τα rad(g), diam(g), center(g), far(g) ο που G το γρα φημα i. M a,b : το πλε γμα διαστα σεων a b ii. Q r : ο υπερκυ βος δια στασης r πο σα ζευ γη αντιδιαμετρικω ν κορυφω ν ε χει ο Q r? Ερώτηση 3.10: Να δειχθει ο τι για κα θε γρα φημα G ισχυ ει diam(g) δ(g). Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 61 / 71

Αποσυνθε σεις Απο στασης Αποσύνθεση απόστασης: Έστω γρα φημα G και κορυφη u V(G). Η αποσύνθεση απόστασης του G ως προς την u ει ναι η ακολουθι α συνο λων A(u) = [ X 0, X 1,..., X ecc(u) ] ο που X i = {v : v V(G) και dist(u, v) = i} X 1 X 2 1 X 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 X 4 X 3 A(1) = { {1}, {2, 3, 4}, {5, 6, 7, 8}, {10}, {9, 11} } Εναλλακτικός ορισμός: Έστω γρα φημα G και κορυφη u V(G). Η αποσύνθεση απόστασης του G ως προς την u ει ναι η ακολουθι α συνο λων A(u) = [ X 0, X 1,..., X ecc(u) ] ο που X 0 = {u} i 1 X i = N G (X i 1 )\ X j, j=0 1 i ecc(u) Σημείωση: X i X j = 0 i < j ecc(u) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 62 / 71

Λήμμα 3.8: Έστω A(u) = [ X 0, X 1,..., X ecc(u) ] η αποσυ νθεση απο στασης του G ως προς την u. Το τε 0 i j ecc(u) και x, y V(G) : x X i, y X j, κα θε μονοπα τι P που συνδε ει τις κορυφε ς x και y τε μνει ο λα τα συ νολα X i... X j Απόδειξη : Έστω x = u 0, u 1,..., u q 1, u q = y ε να (x, y)-μονοπα τι. Το μονοπα τι αντιστοιχει στην ακολουθι α a = [a 0, a 1,..., a q] ο που u l X al, 0 l q a 0 = 1, a q = j [ χρη ση κορυφη v X k, 0 k ecc(u) ισχυ ει: εναλλακτικου ορισμου N G (v) X k 1 X k X k+1 [εφο σον ορι ζονται] Στην ακολουθι α a ισχυ ει a k 1 a k 1, 0 < k < q [διαδοχικοι ο ροι απε χουν το πολυ κατα 1] Η a περιλαμβα νει ο λους τους αριθμου ς στο δια στημα i... j Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 63 / 71

Λήμμα 3.9: Έστω γρα φημα G και ε στω κορυφη u V(G). Το τε ο αριθμο ς των μονοπατιω ν μη κους l που ε χουν την u ως α κρο τους ει ναι το πολυ d(u)( (G) 1) l 1 Απόδειξη : Έστω P i u, 1 i l το συ νολο των μονοπατιω ν που ε χουν την u ως το ε να α κρο τους και ε χουν μη κος P 1 u = d(u) (3) Κα θε μονοπα τι του Pu i+1, 1 i < l αποτελει επε κταση ενο ς μονοπατιου του P i u Έστω o(p) το α λλο α κρο κα θε μονοπατιου που ξεκινα ει απο την u. P i+1 u d(o(p)) 1 (G) 1 P i u ( (G) 1) P P i u P P i u P i+1 u P i u ( (G) 1) (4) (3),(4) P l u d(u)( (G) 1)l 1 Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 64 / 71

Λήμμα 3.10: Έστω γρα φημα G με (G) d. Το τε για κα θε κορυφη u V(G) υπα ρχουν το πολυ 1 + d d 2 ((d 1)l 1) κορυφε ς του G σε απο σταση l απο την u Απόδειξη : Έστω A(u) = [X 0, X 1,..., X l ] η αποσυ νθεση απο στασης του G ως προς την u Εξ ορισμου X i, 0 i l ει ναι το πλη θος των κορυφω ν σε απο σταση i απο την u X i μονοπα τια απο την u προς το X i μη κους i l l l X i 1 + d(u)( (G) 1) i 1 1 + d(d 1) i 1 i=0 i=1 i=1 l 1 = 1 + d (d 1) i = 1 + d d 2 ((d 1)l 1) i=0 [ Άθροισμα S n n ο ρων γεωματρικη ς προο δου S n = 1 + λ + λ 2 + + λ n 1 = λn 1 λ 1 ] Θεώρημα 3.11: Έστω γρα φημα G με rad(g) r και (G) d. Το τε V(G) 1 + d d 2 ((d 1)r 1) Απόδειξη : Με εφαρμογη του προηγου μενου λη μματος για κα ποια κορυφη u center(g) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 65 / 71

Πλάτος απόστασης του G ως προς την u: πα(u) = max { X i }, X i A G (u) = [ X 0, X 1,..., X ecc(u) ] Πλάτος απόστασης γραφήματος: πα(g) = min u V(G) {πα(u)} Θεώρημα 3.12: Έστω γρα φημα G. Το τε ισχυ ει ο τι πα(g) V(G) 1 diam(g) Απόδειξη : [ ] Έστω u V(G) : πα(u) = πα(g) και ε στω A(u) = X 0, X 1,..., X ecc(u) ecc(u) V(G) 1 + X i 1 + ecc(u)πα(u) 1 + diam(g)πα(g) i=1 πα(g) V(G) 1 diam(g) Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 66 / 71

2 6 Περίμετρος γραφήματος G [που περιέχει κύκλο(υς)]: crm(g): μη κος ενο ς με γιστου [μη κους] κυ κλου του G Περιφέρεια γραφήματος G [που περιέχει κύκλο(υς)]: girth(g): μη κος ενο ς ελα χιστου [μη κους] κυ κλου του G 1 3 5 4 7 crm(g) = 7 κυ κλος: (1, 4, 3, 5, 7, 6, 2, 1) girth(g) = 3 κυ κλος: (5, 6, 7) Θεώρημα 3.13: Έστω απλο γρα φημα G που περιε χει κυ κλο(υς). Το τε δ(g) crm(g) 1 Απόδειξη : Έστω P = (u 0, u 1,..., u k ) ε να με γιστο μονοπα τι του G Όλες οι κορυφε ς του N G (u) ανη κουν στο μονοπα τι N G (u) δ(g) γει τονες της u ανη κουν στο μονοπα τι κυ κλος μη κους δ(g) + 1 στο G δ(g) crm(g) 1 Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 67 / 71

Θεώρημα 3.14: Κα θε γρα φημα G με πυκνο τητα ϵ(g) 1 περιε χει κυ κλο. Απόδειξη [Με επαγωγή στο V(G), ( ϵ(g) = E(G) V(G) ) ]: Ισχυ ει εξ ορισμου για κα θε γρα φημα με βρο γχους η παρα λληλες ακμε ς. Άρα θα το δει ξουμε για απλα γραφη ματα. Βα ση: n = 3 m 3 μοναδικο γρα φημα Ε.Υ. Έστω ο τι κα θε γρα φημα H με ϵ(h) 1 και 3 V(H) < n ε χει κυ κλο Ε.Β. Έστω γρα φημα G με ϵ(g) 1 και 3 < V(G) = n Περίπτωση 1: δ(g) 2 Δημιουργου με τον περι πατο ο που ξεκινω ντας απο μια κορυφη, βγαι νουμε απο αυτη απο διαφορετικη ακμη απο αυτη ν που μπη καμε. Ο περι πατος μπορει να συνεχι ζεται συνε χεια γιατι δ(g) 2. Μετα απο V(G) βη ματα θα επαναληφθει ακμη κυ κλος Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 68 / 71

Περίπτωση 2: δ(g) 1 Υπα ρχει κορυφη u με d(u) = 1 G\u ε χει ϵ(g\u) = E(G\u) V(G\u) = E(G) 1 V(G) 1 E(G) V(G) 1 Ε.Υ. = G\u ε χει κυ κλο G ε χει κυ κλο Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 69 / 71

Θεώρημα 3.15: Έστω γρα φημα G με κυ κλο(υς) και δ(g) d. Το τε ισχυ ει r 1 1 + d (d 1) i girth(g) = 2r + 1 i=0 V(G) r 1 2 (d 1) i girth(g) = 2r i=0 Απόδειξη : Περίπτωση 1: girth(g) = 2r + 1 Έστω X 0, X 1,..., X r τα πρω τα r + 1 συ νολα μιας αποσυ νθεσης απο στασης A(u) ως προς κα ποια κορυφη u V(G) η οποι α ανη κει σε ε ναν κυ κλο μη κους girth(g) v X i, 1 i r η v ε χει ακριβω ς 1 γει τονα στο X i 1 [Διαφορετικα, ε στω ο τι ει χε 2 γει τονες w 1 και w 2 X i 1 μονοπα τια u w 1 και u w 2 ι διου μη κους (i 1) κυ κλος μη κους το πολυ 2i < 2r < girth(g) άτοπο (ορισμο ς girth(g))] X i (d 1) X i 1, 2 i r X 0 = 1, X 1 d r V(G) X i 1 + d + d(d 1) + + d(d 1) r 1 i=0 r 1 = 1 + d (d 1) i i=0 Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 70 / 71

Περίπτωση 2: girth(g) = 2r Έστω (u, v) μια αυθαι ρετη ακμη του G που ανη κει σε κυ κλο μη κους girth(g) G = G\(u, v) {(u, w), (w, v)} Έστω X 0, X 1,..., X r τα πρω τα r + 1 συ νολα μιας αποσυ νθεσης απο στασης A(w) y X i, 2 i r η y ε χει ε ναν ακριβω ς γει τονα στο X i 1 [Εα ν y X i, 2 i r με 2 γει τονες στο X i 1 Το τε ε χω στο G κυ κλο μεγε θους 2i Το τε ε χω στο G κυ κλο μεγε θους 2i 1 2r 1 < girth(g) άτοπο] X 0 = 1 X 1 = 2 X i (d 1) X i 1, 2 < i r r 1 r V(G ) X i 1 + 2 + 2(d 1) + + 2(d 1) r 1 = 1 + 2 (d 1) i (5) i=0 V(G) = V(G ) 1 (6) r 1 (5),(6) V(G) 2 (d 1) i i=0 w X0 u v X1 G Xi 1 Xi y i=0 Xr 1 Xr y Α. Συμβω νης (ΕΜΠ) Θεωρι α Γραφημα των 3η Δια λεξη Φεβρουα ριος 2015 71 / 71