m = 18 και m = G 2

Σχετικά έγγραφα
E(G) 2(k 1) = 2k 3.

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

Διάλεξη 13: D Σχήμα 13.2: Ενδεικτική αναπαράσταση δίσκου D που ορίζει ο στην εμβάπτιση Γ. Σχήμα 13.3: Σχηματική επεξήγηση περιπτώσεων πο

Διάλεξη 3: D Σχήμα 3.2: Ενδεικτική αναπαράσταση δίσκου D που ορίζει ο στην εμβάπτιση Γ. Σχήμα 3.3: Σχηματική επεξήγηση περιπτώσεων που απορ

Διάλεξη 7: X Y Σχήμα 7.2: Παράδειγμα για το Πόρισμα 7.2, όπου: 1 = {1, 2, 5}, 2 = {1, 2, 3}, 3 = {4}, 4 = {1, 3, 4}. Θ

Θεωρία Γραφημάτων 11η Διάλεξη

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

Διάλεξη 4: Απόδειξη: Για την κατεύθυνση, παρατηρούμε ότι διαγράφοντας μια κορυφή δεν μπορούμε να διαχωρίσουμε τα u και v. Αποδεικνύουμε

e 2 S F = [V (H), V (H)]. 3-1 e 1 e 3

S A : N G (S) N G (S) + d S d + d = S

Διάλεξη 4: Θεωρία Γραφημάτων Γραφέας: Σ. Κ. Διδάσκων: Σταύρος Κολλιόπουλος συνεκτικά γραφήματα (συνέχεια) Πρόταση 4.1 Δύο μπλοκ ενός

Διάλεξη 3: Σχήμα 3.3: Το σύνολο των κόκκινων ακμών είναι ακμοδιαχωριστής αλλά όχι τομή. Το σύνολο ακμών {1, 2, 3} είναι τομή. Από

χ(k n ) = n χ(c 5 ) = 3

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

d(v) = 3 S. q(g \ S) S

X i, i I Y j, j J. X i. Z j P = (J, B) G T = (I, J) 1 2 i i + 1 n. 1 i V

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Θεωρία Γραφημάτων 4η Διάλεξη

q(g \ S ) = q(g \ S) S + d = S.

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

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

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόγχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Θεωρία Γραφημάτων 7η Διάλεξη

P = (J, B) T = (I, A) P = (J, B) G = (V, E) i 1 i i + 1

Μαθηματικά Πληροφορικής

Θεωρία Γραφημάτων 8η Διάλεξη

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

Διαίρει και Βασίλευε. πρόβλημα μεγέθους Ν. διάσπαση. πρόβλημα μεγέθους k. πρόβλημα μεγέθους Ν-k

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Μαθηματικά Πληροφορικής

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

Θεωρία Γραφημάτων 10η Διάλεξη

Θεωρία Γραφημάτων 9η Διάλεξη

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

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Επίπεδα Γραφήματα (planar graphs)

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Τομές Γραφήματος. Γράφημα (μη κατευθυνόμενο) Συνάρτηση βάρους ακμών. Τομή : Διαμέριση του συνόλου των κόμβων σε δύο μη κενά σύνολα

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Φεβρουάριος 2017

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

w S n lim (n 1)! = x(x + q)(x + q + q 2 ) (x + q + q q n 1 ),

jτο πλήθος των ταξιδιών που κάνει η αεροσυνοδός µέχρι την j ηµέρα. Σχηµατίζω µία ακολουθία που αποτελείται από τα a.

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

Ασκήσεις στους Γράφους. 1 ο Σετ Ασκήσεων Βαθμός Μονοπάτια Κύκλος Euler Κύκλος Hamilton Συνεκτικότητα

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

(β) Θεωρούµε µια ακολουθία Nθετικών ακεραίων η οποία περιέχει ακριβώς

Αλγόριθμοι και πολυπλοκότητα: 4 η σειρά ασκήσεων ΣΗΜΜΥ - Ε.Μ.Π.

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

2 ) d i = 2e 28, i=1. a b c

έντρα ιδάσκοντες:. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Σεπτέμβριος 2017

Μονοπάτια και Κυκλώµατα Euler. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3,4) Παραδείγµατα. Κριτήρια Υπαρξης.

n ίδια n διαφορετικά n n 0 n n n 1 n n n n 0 4

Συνεκτικότητα Γραφήματος

ιδάσκοντες: Φ. Αφράτη,. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Παράδειγµα (4) Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (2) Ορέστης Τελέλης. Τµήµα Ψηφιακών Συστηµάτων, Πανεπιστήµιο Πειραιώς. v 2. u 3.

Θεωρία Γραφημάτων 3η Διάλεξη

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Θεωρία Γραφημάτων 2η Διάλεξη

ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ

NP-complete problems. IS, 4-Degree IS,CLIQUE, NODE COVER, MAX CUT, MAX BISECTION, BISECTION WIDTH. NP-complete problems 1 / 30

Διμερή γραφήματα και ταιριάσματα

ΠΛΗ20 ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ/2. Μάθηµα 5.1: Παραστάσεις Γραφηµάτων. ηµήτρης Ψούνης

Μαθηματικά Πληροφορικής

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (2)

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 3 : Γραφήματα & Αποδείξεις. Αλέξανδρος Τζάλλας

Σημείωση: Δες ορισμό απλού γραφήματος στον Τόμο Α, σελ. 97 και τόμο Β, σελ 12.

ΚΥΠΡΙΑΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ Β' ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΛΥΚΕΙΟΥ. «Ευκλείδης» Ημερομηνία: 4/03/2017 Ώρα εξέτασης: 10:00-14:30

( ) x 1 1. cone( (10.1) ( ) x ) := D (10.2) D Ax b 0 Ax 0 b. i λ i 1

Μέγιστη ροή. Κατευθυνόμενο γράφημα. Συνάρτηση χωρητικότητας. αφετηρίακός κόμβος. τερματικός κόμβος. Ροή δικτύου. με τις ακόλουθες ιδιότητες

ΠΛΗ 20, 6 η ΟΣΣ: Δέντρα Εξετάσεις

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Μορφές αποδείξεων Υπάρχουν πολλά είδη αποδείξεων. Εδώ θα δούμε τα πιο κοινά: Εξαντλητική μέθοδος ή μέθοδος επισκόπησης. Οταν το πρόβλημα έχει πεπερασμ

Μη κατευθυνόµενα γραφήµατα. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1) Υπογραφήµατα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: Ριζικό του Jacobson

2. dim(p ) = n rank(a = )

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3)

Απαρίθµηση Μονοπατιών. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3) Μονοπάτια και Κυκλώµατα Euler. Ορέστης Τελέλης

Επίπεδα Γραφήματα : Προβλήματα και Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

... a b c d. b d a c

Διδιαστατότητα Θεωρία και Αλγοριθμικές Εφαρμογές Αθανάσιος Κουτσώνας Δαδακτορική Διατριβή Επιβλέπων Καθηγητής: Δημήτριος Μ. Θηλυκός Εθνικό Καποδιστρια

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Αλγόριθµοι Γραφηµάτων

βασικές έννοιες (τόμος Β)

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Διακριτά Μαθηματικά. Ενότητα 2: Γραφήματα

1. Σε ένα τουρνουά με 8 παίκτες μπορεί οι παίκτες να συμμετείχαν σε: 6,5,4,4,4,3,1,1 αγώνες αντίστοιχα;

Transcript:

Διάλεξη 11: 2.11.201 Θεωρία Γραφημάτων Διδάσκων: Σταύρος Κολλιόπουλος Γραφέας: Παναγιώτης Ρεπούσκος 11.1 Βασικές Ιδιότητες Θεώρημα 11.1 (Τύπος του Eulr, 172) Αν ένα συνεκτικό ενεπίπεδο γράφημα έχει n κορυφές, m ακμές και όψεις, τότε ισχύει πως n m + = 2. Θεώρημα 11.2 Εστω ένα γράφημα G. Αν G και το G είναι επίπεδο, τότε E(G) G. Αν το G δεν περιέχει τρίγωνο, τότε E(G) 2 G. Πόρισμα 11.1 Τα γραφήματα K και K, δεν είναι επίπεδα. Απόδειξη: Το K έχει ( 2) = 10 ακμές. Από Θεώρημα 11.2, αφού 10 > = 9, το K δεν είναι επίπεδο. Ομοια, το K, δεν είναι επίπεδο, αφού E(K, ) = 9 > 2 = 8. Ορισμός 11.1 Υποδιαίρεση ενός γραφήματος G = (V, E) είναι ένα γράφημα, που προκύπτει από το G αντικαθιστώντας ακμές με εσωτερικά διακεκριμένα μονοπάτια. P P Σχήμα 11.1: Αντικαθιστώντας τις ακμές, με τα εσωτερικά διακεκριμένα μονοπάτια P, P, πήραμε την υποδιαίρεση G του G. Θεώρημα 11. (Kurtowski, 190) Ενα γράφημα είναι επίπεδο ανν δεν περιέχει ως υπογράφημα μία υποδιαίρεση του K ή του K,. 11-1

Διάλεξη 11: 2.11.201 11-2 Σχήμα 11.2: Το γράφημα του Grötzsh (αριστερά). Δεν είναι επίπεδο και έχει ως υπογράφημα μία υποδιαίρεση του K (δεξιά). Επίσης, n = 11, m = 20 και m 11 = 27. Η συνθήκη του Θεωρήματος 11.2 δεν είναι ικανή. Ορισμός 11.2 Ελασσον (minor) ενός γραφήματος G = (V, E) είναι ένα γράφημα, που μπορεί να προκύψει από το G με μηδέν ή περισσότερες από τις ακόλουθες τρεις πράξεις: (α) διαγραφές κορυφών, (β) διαγραφές ακμών, (γ) συνθλίψεις ακμών. (1,2) 7 Σχήμα 11.: Διαγράφοντας την κορυφή 7, τις ακμές {1, }, {1, } και συνθλίβοντας τις {1, 2}, {, }, προκύπτει ένα έλασσον του αρχικού γραφήματος. (,) Αν το H είναι έλασσον του G, τότε οι κορυφές του H αντιστοιχούν σε συνεκτικά υπογραφήματα του G. Παρατήρηση 11.1 Αν το G είναι υποδιαίρεση του G, τότε το G είναι έλασσον του G. Το αντίστροφο δεν ισχύει.

Διάλεξη 11: 2.11.201 11- Σχήμα 11.: Το G είναι υποδιαίρεση του G και το G προκύπτει από το G με δύο συνθλίψεις ακμών. (,, g, d) g d H H Σχήμα 11.: Το H είναι έλασσον του H, όμως το H δεν είναι υποδιαίρεση του H. Θεώρημα 11. (Wgnr, 197) Ενα γράφημα είναι επίπεδο ανν δεν περιέχει το K ή το K, ως ελάσσονα. Πρόταση 11.1 Η κλάση των επιπέδων γραφημάτων είναι κλειστή ως προς ελάσσονα (minor losd). Δηλαδή, κάθε έλασσον ενός επίπεδου γραφήματος είναι επίπεδο. Παράδειγμα 11.1 Η κλάση των δισυνεκτικών γραφημάτων δεν είναι κλειστή ως προς ελάσσονα. (, d) d Σχήμα 11.: Το G είναι έλασσον του δισυνεκτικού G, όμως έχει αρθρικό σημείο. Θεώρημα 11. (Rortson - Symour, 200) Κάθε κλάση γραφημάτων που είναι κλειστή ως προς ελάσσονα, μπορεί να περιγραφεί από ένα πεπερασμένο σύνολο απαγορευμένων ελασσόνων («σύνολο παρεμπόδισης»).

Διάλεξη 11: 2.11.201 11-7 10 12 11 9 8 Σχήμα 11.7: Το γράφημα του Frnklin (αριστερά). Είναι -κανονικό και hmiltonin. Σβήνοντας τις μπλε ακμές και συνθλίβοντας κατάλληλα τα πράσινα μονοπάτια, βλέπουμε πως το γράφημα περιέχει το K, ως έλασσον (δεξιά, όπου, οι δύο διαμερίσεις), οπότε δεν είναι επίπεδο. Επίσης παρατηρούμε πως n = 12, m = 18 και m 12 = 0. Παράδειγμα 11.2 Η κλάση των δασών, που είναι κλειστή ως προς ελάσσονα, έχει ως σύνολο παρεμπόδισης το K. το G δεν είναι δάσος το G περιέχει κύκλο το G περιέχει ως έλασσον το K Ορισμός 11. Ενα επίπεδο γράφημα G καλείται εξωεπίπεδο (outrplnr) αν μπορεί να εμβαπτιστεί στο επίπεδο, έτσι ώστε όλες οι κορυφές του να βρίσκονται στο σύνορο της ίδιας όψης. 1 2 1 2 2 1 G G 1 G 2 Σχήμα 11.8: Το εξωεπίπεδο γράφημα G και δύο εμβαπτίσεις του G 1, G 2, που έχουν όλες τις κορυφές στο (μπλε) σύνορο της ίδιας όψης. Πρόταση 11.2 Το σύνορο της όψης πάνω στην οποία βρίσκονται όλες οι κορυφές ενός 2-συνεκτικού εξωενεπίπεδου γραφήματος, είναι επικαλύπτων κύκλος (spnning yl). Απόδειξη: Το σύνορο περιέχει όλες τις κορυφές. Αν δεν είναι κύκλος, τότε ο περίπατος που το διατρέχει, περνάει από κάποια κορυφή v πάνω από μία φορά. Η v δηλαδή είναι αρθρικό σημείο. Άτοπο, επειδή το γράφημα είναι 2-συνεκτικό.

Διάλεξη 11: 2.11.201 11- Πρόταση 11. Το K και το K 2, είναι επίπεδα, αλλά όχι εξωεπίπεδα. Απόδειξη: K K 2, Σχήμα 11.9: Εμβαπτίσεις του K και του K 2, στο επίπεδο. Παρατηρούμε ότι και τα δύο είναι 2-συνεκτικά. Μία εξωεπίπεδη εμβάπτιση προϋποθέτει επικαλύπτοντα κύκλο. Αυτό θα σήμαινε πως στο K 2, περιέχεται ο C, το οποίο είναι αδύνατο, αφού το K 2, είναι διμερές. α β Στο K υπάρχει επικαλύπτων κύκλος. Ομως τα άκρα των άλλων δύο ακμών εναλλάσσονται στον κύκλο. Δεν μπορούν να είναι και οι 2 ακμές μέσα (σχήμα α). Αν σχεδιάσουμε τη μία μέσα και την άλλη έξω, απομονώνουμε μία κορυφή από την όψη που θα θέλαμε να ορίζει την εξωεπιπεδότητα (σχήμα β).