Εξέταση Φεβρουαρίου Λύσεις

Σχετικά έγγραφα
(a 1, b 1 ) (a 2, b 2 ) = (a 1 a 2, b 1 b 2 ).

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

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

Πεπερασμένες Διαφορές.

Λύσεις Εξετάσεων Φεβρουαρίου Ακ. Έτους

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

x 2 + y 2 x y

Μερικές Διαφορικές Εξισώσεις

a n = 3 n a n+1 = 3 a n, a 0 = 1

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-317: Εφαρµοσµένες Στοχαστικές ιαδικασίες - Εαρινό Εξάµηνο ιδάσκων : Π.

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

Υπολογιστικά & Διακριτά Μαθηματικά

Ασκήσεις. Κεφάλαιο 6. a = a 0 + x 1 b 1 + x 2 b 2 + x 3 b 3, όπου b i = a i a 0, i = 1, 2, 3, P 2 = {(x, y, z) R 3 : x 2y + 3z = 2}.

1.1 Βασικές Έννοιες των Διαφορικών Εξισώσεων

Βασικές Προτάσεις. έντρα. υαδικά έντρα Αναζήτησης ( Α) Ισοζυγισµένα έντρα και Υψος. Κάθε δέντρο µε n κόµβους έχει n 1 ακµές.

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

Ψηφιακή Επεξεργασία Σημάτων

Γραφική επίλυση γραμμικού συστήματος με δύο αγνώστους.

viii 20 Δένδρα van Emde Boas 543

Δοµές Δεδοµένων & Ανάλυση Αλγορίθµων 3ο Εξάµηνο. Γραφήµατα. (Graphs)

Φροντιστήριο #9 Ασκήσεις σε Γράφους 18/5/2018

Σημειωματάριο Τετάρτης 29 Νοε. 2017

Ονοματεπώνυμο: Ερώτημα: Σύνολο Μονάδες: Βαθμός:

/ / 38

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου Ι. Λυχναρόπουλος

Θεωρία Γραφημάτων 10η Διάλεξη

Μη γράφετε στο πίσω μέρος της σελίδας

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

Πανεπιστήµιο Κρήτης - Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. ΗΥ-317: Εφαρµοσµένες Στοχαστικές ιαδικασίες -Εαρινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκων : Π.

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

V (F ) = {(u 1, u 2, u 3 ) P 2 K F (u 1, u 2, u 3 ) = 0}

m = 18 και m = G 2

5. Σε ορθογώνιο σύστημα αξόνων να σχεδιαστούν οι ευθείες που έχουν εξισώσεις τις: β. y = 4 δ. x = y

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

f e Γράφημα (Graph) Δηµοσθένης Σταµάτης Τµήµα Πληροφορικής ΑΤΕΙ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

4. ΔΙΚΤΥΑ

Το Πρόβλημα της Πινακοθήκης (The Art Gallery Problem)

Το Πρόβλημα της Πινακοθήκης (The Art Gallery Problem)

Λύσεις 1ης Ομάδας Ασκήσεων

Μαθηματικά στην Πολιτική Επιστήμη:

Προγραμματιστική Εργασία

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Λυσεις Ασκησεων - Φυλλαδιο 6

Κατευθυνόμενα και μη κατευθυνόμενα γραφήματα

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Ασκησεις - Φυλλαδιο 6

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

ΤΕΙ ΛΑΜΙΑΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

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

Λύσεις και Υποδείξεις Επιλεγµένων Ασκήσεων

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

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων/ γραφήματα. Τι έχουμε δει μέχρι τώρα. Ισομορφισμός γράφων: Μία σχέση ισοδυναμίας μεταξύ γράφων.

Προβλήματα Ελάχιστου Κόστους Ροής σε Δίκτυο. Δίκτυα Ροής Ελάχιστου Κόστους (Minimum Cost Flow Networks)

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

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

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ (Εξ. Ιουνίου - 02/07/08) ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

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

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 7. ΘΕΜΑ 1ο MINORITY A B C. C out

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

1 m z. 1 mz. 1 mz M 1, 2 M 1

(Γραμμικές) Αναδρομικές Σχέσεις

από t 1 (x) = A 1 x A 1 b.

x y z d e f g h k = 0 a b c d e f g h k

ΗΥ118: Διακριτά Μαθηματικά - Εαρινό Εξάμηνο 2016 Τελική Εξέταση Ιουνίου - Τετάρτη, 15/06/2016 Λύσεις Θεμάτων

Στοιχεία Θεωρίας Γράφων (Graph Theory)

a n + 6a n a n 2 + 8a n 3 = 0, a 0 = 1, a 1 = 2, a 2 = 8

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

8.1 Διαγωνοποίηση πίνακα

- εξίσωση που εκφράζει τον n-οστό όρο a n της ακολουθίας, - µέσω ενός ή περισσότερων όρων από τους a 0, a 1,..., a n 1, - για κάθε n n 0, όπου n 0 N.

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

Θεωρία Γραφημάτων 7η Διάλεξη

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

Ελάχιστο Γεννητικό Δένδρο. Παράδειγμα - Αλγόριθμος Prim. Γιατί δουλεύουν αυτοί οι αλγόριθμοι;

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

x 2 + y 2 + z 2 = R 2.

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

HY380 Αλγόριθμοι και πολυπλοκότητα Hard Problems

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (4) - έντρα

Λυσεις προβλημάτων τελικής φάσης Παγκύπριου Μαθητικού Διαγωνισμού Πληροφορικής 2007

Εύρεση της n-οστής δύναμης ενός πίνακα εϕαρμόζοντας το θεώρημα των Cayley-Hamilton

Λύσεις 4ης Σειράς Ασκήσεων

1 Διάσχιση κατευθυνόμενων γραφημάτων

P G = 1 2 (x x 3 2 ) 2 [(y 1 + y y n ) 6 + (y y y 2 n ) 3 ] 2 (n6 + n 3 ) = n3 (n 3 + 1)

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ. Μαθηματικά 1. Σταύρος Παπαϊωάννου

ΠΛΗ 20, 6 η ΟΣΣ: Δέντρα Εξετάσεις

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύ

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΑΡΤΙΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

ΑΝΤΙΣΤΟΙΧΗΣΕΙΣ ΟΡΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙOΥΝΤΑΙ ΣΤΟΥΣ ΤΟΜΟΥΣ Α ΚΑΙ Β ΤΗΣ ΘΕ «ΔΙΑΚΡΙΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ» Ένα γράφημα αποτελείται από ένα σύνολο 94.

ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΑΛΓΕΒΡΑ Ι (ΠΕΡΙΤΤΟΙ) Προτεινοµενες Ασκησεις - Φυλλαδιο 4

Σχέσεις Μερικής ιάταξης

Σχέση Μερικής ιάταξης Σχέση Μερικής ιάταξης (ή µερική διάταξη): ανακλαστική, αντισυµµετρική, και µεταβατική. Αριθµοί: α β (αλλά όχι α < β), α β, Σύνολ

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων/ γραφήματα. Τι είδαμε την προηγούμενη φορά. Συνεκτικότητα. 25 -Γράφοι

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Σεπτέμβριος 2017

Transcript:

ΕΜ2- Διακριτά Μαθηματικά 2 Φεβρουαρίου 2 Εξέταση Φεβρουαρίου Λύσεις Διάρκεια: 2 2 ώρες Πρόβλημα [2 μονάδες] Δεδομένου ενός συνόλου σημείων στο επίπεδο, μία τριγωνοποίηση είναι ένα επίπεδο γράφημα του οποίου οι κόμβοι είναι τα σημεία, οι ακμές είναι ευθύγραμμα τμήματα που ενώνουν τα σημεία, και με τηνιδιότηταότιδενείναιδυνατόνναπροσθέσουμεστογράφημαέστωκαιμίαακμή,χωρίςαυτήνατμήσειτοεσωτερικό μίας τουλάχιστον από τις υπάρχουσες ακμές της τριγωνοποίησης. Σε μία τριγωνοποίηση κάθε χωρίο, εκτός από το άπειρο χωρίο, είναι τρίγωνο. (αʹ)[5 μονάδες] Κατασκευάστε μία τριγωνοποίηση με 6 κόμβους που να έχει κύκλωμα Eulr. (βʹ)[5 μονάδες] Κατασκευάστε μία τριγωνοποίηση με 6 κόμβους που να έχει μονοπάτι, αλλά όχι κύκλωμα Eulr. (γʹ)[5 μονάδες] Κατασκευάστε μία τριγωνοποίηση με 2 κόμβους που να έχει κύκλωμα Eulr. (δʹ)[5 μονάδες] Κατασκευάστε μία τριγωνοποίηση με 2 κόμβους που να έχει μονοπάτι, αλλά όχι κύκλωμα Eulr. (αʹ) Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο τέτοιες τριγωνοποιήσεις. (βʹ) Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο τέτοιες τριγωνοποιήσεις. (γʹ) Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο τέτοιες τριγωνοποιήσεις. (δʹ) Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο τέτοιες τριγωνοποιήσεις.

ΕΜ2- Διακριτά Μαθηματικά 2 Φεβρουαρίου 2 Πρόβλημα2[2μονάδες] Εστωτοσύνολο A = {, b, c, d, },καιμίαδιμελήςσχέση Rεπίτου A,ηοποίαορίζεται από τον παρακάτω πίνακα. Οι γραμμές δηλώνουν το πρώτο στοιχείο των διατεταγμένων ζευγών στην R, ενώ οι στήλες δηλώνουντοδεύτεροστοιχείοτωνδιατεταγμένωνζευγώνστην R(κατάσυνέπεια, (, c) R,αλλά (c, ) R). b c d b c d (αʹ)[5μονάδες] Κατασκευάστετονπίνακατηςμεταβατικήςθήκης R της R.ΔείξτεότιηR είναισχέσημερικής διάταξης. (βʹ)[5μονάδες] Κατασκευάστετοδιάγραμμα Hssτης R. (γʹ)[5μονάδες] Βρείτεδιαμέρισητου Aστονελάχιστοαριθμόαντιαλυσίδωντης R. (δʹ)[5μονάδες] Ποιάείναιταελάχιστακαιμέγισταστοιχείατης R ; (αʹ) Στονπαρακάτωπίνακαφαίνεταιημεταβατικήθήκη R της R. Ταστοιχείατης R πουδενανήκουνστην R εμφανίζονταιμεμπλεχρώμα,καιπρόκειταιγιαταστοιχεία (,), (b, )και (d, c). (βʹ) Το διάγραμμα Hss φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. b c d b c d c b d (γʹ) Ο ελάχιστος αριθμός αντιαλυσίδων είναι 4. Δύο διαμερίσεις του A σε 4 αντιαλυσίδες είναι οι παρακάτω: {{, d}, {b}, {c}, {}} {{d}, {, b}, {c}, {}} (δʹ) Ταελάχισταστοιχείατης R είναιτα και d,ενώηr έχειέναμέγιστο,το. Πρόβλημα 3[2 μονάδες] Υπολογίστε τη λύση της παρακάτω αναδρομικής σχέσης, βρίσκοντας πρώτα την ομογενή καιτηνειδικήτηςλύση: n + n 6 n 2 = ( 2) n+2 + 2 n+2 n 2, n 2, μεσυνοριακέςσυνθήκες = 2και =. Τοχαρακτηριστικόπολυώνυμοτηςαναδρομικήςσχέσηςείναι λ 2 +λ 6 =,τοοποίοέχειλύσεις λ,2 = 3,2. Συνεπώς, η ομογενής λύση της αναδρομικής σχέσης είναι η: (h) n = A( 3) n + B2 n, όπου A και B σταθερές που θα προσδιοριστούν παρακάτω από τις συνοριακές συνθήκες. Γιατηνεύρεσητηςειδικήςλύσηςχωρίζουμετοδεξίμέλοςσετρίακομμάτιακαιβρίσκουμεγιακαθένααπόαυτάτην ειδικήλύση. Τατρίααυτάκομμάτιαείναιτα f (n) = ( 2) n+2, f 2(n) = 2 n+2 και f 3(n) = n 2. Ηειδικήλύσηπου

ΕΜ2- Διακριτά Μαθηματικά 2 Φεβρουαρίου 2 αντιστοιχείστην f (n)είναιτηςμορφής C( 2) n. Αντικαθιστώνταςστηναναδρομικήσχέσηβρίσκουμεότι C = 4. Συνεπώςτοπρώτοκομμάτιτηςειδικήςλύσηςείναι (s ) n = 4( 2) n = ( 2) n+2. Ηειδικήλύσηπουαντιστοιχείστην f 2(n)είναιτηςμορφής Dn2 n,καθώςτο2είναιρίζατουχαρακτηριστικούπολυωνύμου πολλαπλότητας. Αντικαθιστώνταςστηναναδρομικήσχέσηβρίσκουμεότι D = 8 5. Συνεπώςτοδεύτεροκομμάτιτης ειδικήςλύσηςείναι (s 2) n = 8 5 n2n. Τέλος,ηειδικήλύσηπουαντιστοιχείστην f 3(n)είναιτηςμορφής En 2 + Fn + G. Αντικαθιστώνταςστηναναδρομική σχέση καταλήγουμε στο γραμμικό σύστημα τριών εξισώσεων με τρεις αγνώστους: λύνοντας το οποίο προκύπτει ότι: 4E = 4F + 22E = 4G + F 23E = E = 4, F = 8, G = 75 Συνεπώςτοτρίτοκομμάτιτηςειδικήςλύσηςείναι (s 3) n = 4 n2 + 8 n + 75 Η ολική λύση της αναδρομικής σχέσης είναι: n = A( 3) n + B2 n ( 2) n+2 + 8 5 n2n + 4 n2 + 8 n + 75 Χρησιμοποιώνταςτιςσυνοριακέςσυνθήκες = 2και =,προκύπτειαπότηνπαραπάνωέκφρασηότι ήισοδύναμα Λύνοντας το παραπάνω σύστημα βρίσκουμε: A + B 4 + 75 32 = 2 3A + 2B + 8 + 8 5 2 + 4 + 8 + 75 32 = A + B = 7 32 3A + 2B = 2427 6 A = 3597 8, B = 2 25, οπότε η λύση της δοσμένης αναδρομικής σχέσης με τις δοσμένες συνοριακές συνθήκες είναι: n = 3597 8 ( 3)n 2 25 2n ( 2) n+2 + 8 5 n2n + 4 n2 + 8 n + 75 Πρόβλημα 4[2 μονάδες] Για καθένα από τα παρακάτω σύνολα βαρών κατασκευάστε έναν βέλτιστο δυαδικό κώδικα προθέματος. Για κάθε βάρος του συνόλου, δώστε την αντίστοιχη κωδική λέξη. (αʹ)[μονάδες] 2,4,4,4,6,6,6,6,6,8,8,8,8,8,8,8. (βʹ)[μονάδες],4,9,6,25,36,49,64. (αʹ) Το δυαδικό δέντρο για το δοσμένο σύνολο αριθμών είναι το παρακάτω(το κατασκευάζουμε από κάτω προς τα πάνω).

ΕΜ2- Διακριτά Μαθηματικά 2 Φεβρουαρίου 2 4 6 2 24 6 28 32 6 8 2 2 6 6 6 2 4 4 4 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 Οι αντίστοιχες κωδικές λέξεις είναι: 2 4 4 4 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 (βʹ) Το δυαδικό δέντρο για το δοσμένο σύνολο αριθμών είναι το παρακάτω(το κατασκευάζουμε από κάτω προς τα πάνω). 5 4 3 55 9 85 24 Οι αντίστοιχες κωδικές λέξεις είναι: 4 9 6 25 36 49 64 4 9 6 25 36 49 64

ΕΜ2- Διακριτά Μαθηματικά 2 Φεβρουαρίου 2 Πρόβλημα 5[2 μονάδες] Προσδιορίστε το ελάχιστο επικαλύπτον δέντρο για το γράφημα του παρακάτω σχήματος. Πιο το βάρος του δέντρου που υπολογίσατε; 9 b 4 c 8 d 5 8 5 8 f 9 g Κοιτάμε τις ακμές του γραφήματος σε σειρά αύξοντος βάρους. Επιλέγουμε μία ακμή αν δεν δημιουργεί κύκλωμα και σταματάμε όταν έχουμε επικαλύπτον δέντρο. Ξεκινάμε από την ακμή bc την οποία και διαλέγουμε. Κοιτάμε μετά την ακμή dg, την οποία επίσης και διαλέγουμε. Μετάκοιτάμεμίαεκτωνακμών cd, cfκαι cg. Δενέχεισημασίαμεποιασειρά.Αςυποθέσουμεότιτιςκοιτάμεμετη σειράπουτιςαναφέραμεπαραπάνω. Τότετηνακμή cdτηνεπιλέγουμε,τηνακμή cfτηνεπιλέγουμεκαιαυτή,ενώτην ακμή cgτηναπορρίπτουμεγιατίδημιουργείκύκλωμα. Στησυνέχειακοιτάμετιςακμές fgκαι,αςπούμεμετησειρά αυτή(η σειρά δεν επηρεάζει την εύρεση του ελαχίστου επικαλύπτοντος δέντρου). Την ακμή fg την απορρίπτουμε γιατί δημιουργείκύκλωμα,ενώτηνακμή τηνεπιλέγουμε.στηνσυνέχειακοιτάμετιςακμές b, bκαι f.καιπάλιησειρά δενπαίζειρόλο.υποθέτουμελοιπόνότιησειράείναιαυτήμετηνοποίατιςαναφέραμεπαραπάνω. Ετσιτηνακμή bθα την επιλέξουμε, και εδώ θα σταματήσουμε γιατί έχουμε ήδη δημιουργήσει ένα επικαλύπτον δέντρο, το οποίο σύμφωνα με τη θεωρία είναι ελάχιστο(βλ. και σχήμα παρακάτω, όπου το ελάχιστο επικαλύπτον δέντρο φαίνεται με παχιές ακμές). Το βάρος W του ελαχίστου επικαλύπτοντος δέντρου είναι: W = 4 + 5 + 8 + 8 + 9 + = 44. 9 b 4 c 8 d 5 8 5 8 f 9 g Σύνολο μονάδων: