מתמטיקה בדידה תרגול מס' 13

Σχετικά έγγραφα
פתרון תרגיל 5 מבוא ללוגיקה ותורת הקבוצות, סתיו תשע"ד

יסודות לוגיקה ותורת הקבוצות למערכות מידע (סמסטר ב 2012)

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 8 חורף תשע"ו ( ) ... חלק ראשון: שאלות שאינן להגשה נפריד למקרים:

פתרון תרגיל מרחבים וקטורים. x = s t ולכן. ur uur נסמן, ur uur לכן U הוא. ur uur. ur uur

שדות תזכורת: פולינום ממעלה 2 או 3 מעל שדה הוא פריק אם ורק אם יש לו שורש בשדה. שקיימים 5 מספרים שלמים שונים , ראשוני. שעבורם

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 5

חורף תש''ע פתרון בחינה סופית מועד א'

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 4 אביב תשע"ו (2016)

logn) = nlog. log(2n

דף פתרונות 7 נושא: תחשיב הפסוקים: צורה דיסיונקטיבית נורמלית, מערכת קשרים שלמה, עקביות

ל הזכויות שמורות לדפנה וסטרייך

Logic and Set Theory for Comp. Sci.

צעד ראשון להצטיינות מבוא: קבוצות מיוחדות של מספרים ממשיים

gcd 24,15 = 3 3 =

( )( ) ( ) f : B C היא פונקציה חח"ע ועל מכיוון שהיא מוגדרת ע"י. מכיוון ש f היא פונקציהאז )) 2 ( ( = ) ( ( )) היא פונקציה חח"ע אז ועל פי הגדרת

פתרון תרגיל 8. מרחבים וקטורים פרישה, תלות \ אי-תלות לינארית, בסיס ומימד ... ( ) ( ) ( ) = L. uuruuruur. { v,v,v ( ) ( ) ( ) ( )

תרגיל 13 משפטי רול ולגראנז הערות

לדוגמה: במפורט: x C. ,a,7 ו- 13. כלומר בקיצור

אלגוריתמים בתורת הגרפים חלק ראשון

brookal/logic.html לוגיקה מתמטית תרגיל אלון ברוק

x a x n D f (iii) x n a ,Cauchy

מודלים חישוביים תרגולמס 5

אלגברה ליניארית (1) - תרגיל 6

פרק 8: עצים. .(Tree) במשפטים הגדרה: גרף ללא מעגלים נקרא יער. דוגמה 8.1: תרגילים: הקודקודים 2 ו- 6 בדוגמה הוא ).

אלגוריתמים בתורת הגרפים חלק שני

c ארזים 26 בינואר משפט ברנסייד פתירה. Cl (z) = G / Cent (z) = q b r 2 הצגות ממשיות V = V 0 R C אזי מקבלים הצגה מרוכבת G GL R (V 0 ) GL C (V )

' 2 סמ ליגרת ןורתפ םיפרגה תרותב םימתירוגלא דדצ 1 : הלאש ןורתפ רבסה תורעה

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 12

גרפים אלגוריתמים בתורת הגרפים הרצאה 1 גיא פלג 15 במרץ 2012 הגדרה: מגן דוגמאות: זוגות לא סדורים כיוון שבקבוצה סדר לא חשוב.

I. גבולות. x 0. מתקיים L < ε. lim אם ורק אם. ( x) = 1. lim = 1. lim. x x ( ) הפונקציה נגזרות Δ 0. x Δx

לוגיקה ותורת הקבוצות מבחן סופי אביב תשע"ב (2012) דפי עזר

טענה חשובה : העתקה לינארית הינה חד חד ערכית האפס ב- הוא הוקטור היחיד שמועתק לוקטור אפס של. נקבל מחד חד הערכיות כי בהכרח.

תכנון אלגוריתמים 2016 עבודה 1 שאלה 1 פתרון נתונות שתי בעיות. יש למצוא: אורך מסלול קצר ביותר המתחיל באחד מן הקודקודים s 1,..., s k ומסתיים ב t.

. {e M: x e} מתקיים = 1 x X Y

אלגוריתמים / תרגיל #1

אלגברה מודרנית פתרון שיעורי בית 6

תורת הקבוצות תרגיל בית 2 פתרונות

{ : Halts on every input}

רשימת משפטים והגדרות

לוגיקה ותורת הקבוצות מבחן סופי אביב תשע"ד (2014) דפי עזר

סדרות - תרגילים הכנה לבגרות 5 יח"ל

מתכנס בהחלט אם n n=1 a. k=m. k=m a k n n שקטן מאפסילון. אם קח, ניקח את ה- N שאנחנו. sin 2n מתכנס משום ש- n=1 n. ( 1) n 1

תורישק :תורישקה תייעבב בוש ןייענ?t- t ל s- s מ לולסמ שי םאה 2

גבול ורציפות של פונקציה סקלרית שאלות נוספות

תרגול מס' 1 3 בנובמבר 2012

תשובות מלאות לבחינת הבגרות במתמטיקה מועד ג' תשע"ד, מיום 0/8/0610 שאלונים: 315, מוצע על ידי בית הספר לבגרות ולפסיכומטרי של אבירם פלדמן

פתרון תרגיל 6 ממשוואות למבנים אלגברה למדעי ההוראה.

חשבון אינפיניטסימלי 1

כלליים זמן: S מחסנית, top(s) ראש המחסנית. (Depth First Search) For each unmarked DFS(v) / BFS(v) רקורסיבי. אלגוריתם :BFS

קבוצה היא שם כללי לתיאור אוסף כלשהו של איברים.

הגדרה: מצבים k -בני-הפרדה

מודלים חישוביים מבחן מועד א', סמסטר א' תשע''ה (2015)

מבני נתונים ואלגוריתמים תרגול #8-9

רשימת בעיות בסיבוכיות

בחינה בסיבוכיות עמר ברקמן, ישי חביב מדבקית ברקוד

תורת הגרפים - סימונים

תורת הקבוצות יובל קפלן סיכום הרצאות פרופ ארז לפיד בקורס "תורת הקבוצות" (80200) באוניברסיטה העברית,

מבחן מועד ב' בהצלחה! אנא קיראו היטב את ההוראות שלהלן: ודאו כי כל עמודי הבחינה נמצאים בידכם.

תרגילים באמצעות Q. תרגיל 2 CD,BF,AE הם גבהים במשולש .ABC הקטעים. ABC D נמצאת על המעגל בין A ל- C כך ש-. AD BF ABC FME

חשבון אינפיניטסימלי 1 סיכום הרצאות באוניברסיטה חיפה, חוג לסטטיסטיקה.

(2) מיונים השאלות. .0 left right n 1. void Sort(int A[], int left, int right) { int p;

פתרון תרגיל בית 6 מבוא לתורת החבורות סמסטר א תשע ז

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 2

מינימיזציה של DFA מינימיזציה של הקנוני שאותה ראינו בסעיף הקודם. בנוסף, נוכיח את יחידות האוטומט המינימלי בכך שנראה שכל אוטומט על ידי שינוי שמות


הגדרה: קבוצת פעילויות חוקית היא קבוצה בה כל שתי פעילויות

תורת הגרפים על פי הרצאות מאת פרופ' אהוד פרידגוט 11 ביולי 2010

אוטומטים- תרגול 8 שפות חסרות הקשר

פתרונות , כך שאי השוויון המבוקש הוא ברור מאליו ולכן גם קודמו תקף ובכך מוכחת המונוטוניות העולה של הסדרה הנתונה.

פתרון תרגיל דוגמא מרחב המדגם הוא כל הקומבינציות של 20 חודשי הולדת. לכל ילד 12 אפשרויות,לכן. לכן -

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 2

= 2. + sin(240 ) = = 3 ( tan(α) = 5 2 = sin(α) = sin(α) = 5. os(α) = + c ot(α) = π)) sin( 60 ) sin( 60 ) sin(

תרגול פעולות מומצאות 3

תרגול 1 חזרה טורי פורייה והתמרות אינטגרליות חורף תשע"ב זהויות טריגונומטריות

אלגברה לינארית (1) - פתרון תרגיל 11

אינפי - 1 תרגול בינואר 2012

סיכום בנושא של דיפרנציאביליות ונגזרות כיווניות

אלגברה לינארית 1 יובל קפלן

, נתונה קבוצה של זוגות מותרים של צבעים בפרק זה נתמקד בשני מקרים מיוחדים של בעית צביעתו של גרף עם אילוצים

co ארזים 3 במרץ 2016

מבנים אלגבריים II 27 במרץ 2012

קומבינטוריקה על פי הרצאות מאת פרופ' גיל קלעי 19 ביולי = 2 n k. k= ( 1) n n + 1

מבני נתונים אדמיניסטרציה ד"ר אלכס סמורודניצקי, רוס 210, שני 5:30 4:15. ציון:

משוואות רקורסיביות רקורסיה זו משוואה או אי שוויון אשר מתארת פונקציה בעזרת ערכי הפונקציה על ארגומנטים קטנים. למשל: יונתן יניב, דוד וייץ

תורת המספרים 1 פירוק לגורמים ראשוניים סיכום הגדרות טענות ומשפטים אביב הגדרות 1.2 טענות

תרגיל 7 פונקציות טריגונומטריות הערות

מבני נתונים ואלגוריתמים תרגול #11

תורת הקבוצות מושגי יסוד בתורת הקבוצות קבוצה אוסף של אלמנטים הנקראים אברי הקבוצה. אין חשיבות לסדר האיברים בקבוצה. אין חשיבות לחזרות.

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 11

תוכן עניינים I בעיות מיון 2 1 סימון אסימפטוטי... 2 II מבני נתונים 20 8 מבני נתונים מופשטים משפט האב גרפים... 37

תרגול מס' 6 פתרון מערכת משוואות ליניארית

[ ] Observability, Controllability תרגול 6. ( t) t t קונטרולבילית H למימדים!!) והאובז' דוגמא: x. נשתמש בעובדה ש ) SS rank( S) = rank( עבור מטריצה m

לוגיקה ותורת הקבוצות אביבתשס ז מבחןסופי מועדב בהצלחה!

סיכום לינארית 1 28 בינואר 2010 מרצה: יבגני סטרחוב מתרגלת: גילי שול אין המרצה או המתרגלת קשורים לסיכום זה בשום דרך.

מודלים חישוביים פתרון תרגיל 5

לוגיקה למדעי המחשב תרגולים

אלגוריתמים 1, סמסטר אביב 2017

1 סכום ישר של תת מרחבים

c ארזים 15 במרץ 2017

מתרגלת: שירה גילת סמסטר א 2017 תשע"ז

Transcript:

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 13 נושאי התרגול: תורת הגרפים. 1 מושגים בסיסיים נדון בגרפים מכוונים. הגדרה 1.1 גרף מכוון הוא זוג סדור E G =,V כך ש V ו E. V הגרף נקרא פשוט אם E יחס אי רפלקסיבי. כלומר, גם ללא לולאות. הערה 1. מעתה ואילך, אם לא נאמר אחרת, גרף משמעו גרף לא מכוון ופשוט. דרגות בגרפים: הגדרה 1.3 בגרף G, עבור צומת v, הדרגה של v היא מספר הצמתים ש v סמוך אליהם. באופן פורמלי d (v) = {u V {u, v} E} d (v) = E v V משפט 1.4 בכל גרף E G = V, מתקיים: הגדרה 1.5 יהא E G = V, גרף. הגרף המשלים לו הוא Ē Ḡ = V, כך ש Ē = P (V ) \E תרגיל 1.1 כמה גרפים E, n},...,, 1 } קיימים, כאשר? E = m. בכמה גרפים E, n},...,, 1 } אין קודקודים מבודדים (כלומר, כאלו שדרגתם?(0 ( n זוגות צמתים, וכל קשת מתאימה לזוג צמתים. מכאן, שמספר 1. כל קשת מחברת בין שני צמתים. ישנם האפשרויות הוא: (( n ) m. נפתור ע"י הכלה והדחה. 1

(א) ה"עולם" שלנו: כל הגרפים הפשוטים שאינם מכוונים על n צמתים (נסמן קבוצה זו ב U). לכל ( n הקשתות האפשריות יש אפשרות להופיע או לא להופיע. לכן: אחת מתוך U = (n (ב) לכל i n 1 נגדיר את A i להיות כל הגרפים הפשוטים שאינם מכוונים על n צמתים כך שצומת מס' i מבודד. ) ( קשתות אפשריות. לכן: n 1 i. עבור הגרפים שב,Ai ישנן A i = (n 1 ) A i1... A ik = (n k ) :1 i 1 <... < i k n באופן דומה, עבור.ii n n. מנוסחת ההכלה וההדחה: Āi ( ) Ā i = (n n ( n 1 ) n + (n 1 )... + ( 1) n (n n ) = n ( ) ( 1) i n (n i ) i i=0 (ג) אנו מחפשים את תרגיל הוכח כי מספר הגרפים על הקודקודים {n V =,1},..., בהם אין צמתים מבודדים שווה למספר הגרפים בהם אין צמתים שדרגתם 1 n. תהא A קבוצת הגרפים בהם אין צמתים מבודדים ו B קבוצת הגרפים בהם אין צמתים שדרגתם 1 n. נראה שקיימת f A B פונקצית הפיכה, מה שיוכיח ש B. A = נגדיר את f כך: יהא Ḡ ) f = λg A.Ḡ הגרף המשלים של G). מתקיים כי f (G) = Ḡ B כי אם אין צמתים מבודדים, לכל v V ב G מתקיים ש 1 v.deg לכן, ב.(n בגרף המלא כל הדרגות הן 1 (כי deg v n,v V לכל Ḡ את העובדה ש f היא פונקצית שקילות קל להסיק מכך שקיימת פו' g B A שהיא ההופכית של g f. מוגדרת כך: g. = λg B.Ḡ מכיוון שהמשלים של המשלים של גרף G נותן את G נובע שלכל G A f g(g) = G G B ולכל g f(g) = G איזומורפיזמים הגדרה.1 יהיו 1 G 1 = V 1, E ו G = V, E שני גרפים. נאמר שהם איזומורפיים אם קיימת פונקציות שקילות ϕ V 1 V כך ש: u, v V 1. {u, v} E 1 {ϕ (u), ϕ (v)} E

תרגיל 3 הוכח ששני הגרפים הבאים אינם איזומורפים: G 1 =< {1,, 3, 4, 5}, {{1, }, {, 3}, {3, 1}, {1, 4}, {3, 5}} > G =< {a, b, c, d, e}, {{a, b}, {a, c}, {a, d}, {d, e}, {a, e}} > נוכיח טענת עזר: טענה. עבור שני גרפים איזומורפיים G, 1, G אם ב G 1 יש קודקוד שדרגתו k, אז גם ב G יש קודקוד שדרגתו k. הוכחה: נסמן > i G i =< V i, E עבור = 1,.i תהי f V 1 V איזומורפיזם בין הגרפים. יהי x V 1 קודוקוד שדרגתו.k נוכיח ש,f(x) V הוא קודקוד שדרגתו.k יהיו v 1,..., v k השכנים של x ב.G 1 בגלל ש f איזומורפיזם נסיק ש ) k f(v 1,(..., f(v הם k שכנים שונים של.f(x) לכן דרגתו לפחות k. אם היה לו שכן נוסף, נסמנו,y אז f 1 (y) V 1 הוא שכן של,x ששונה מ, v 1,..., v k בסתירה לכך שדרגתו של x היא.k מהטענה נובע ש G 1 לא איזומורפי ל G. תרגיל לבית: טענה.3 עבור שני גרפים איזומורפיים G, 1, G אם ב G 1 יש בדיוק l קודקודים שדרגתם k, אז גם ב G יש בדיוק l קודקודים שדרגתם k. 3 טיולים הגדרה 3.1 בגרף E,G = V, רשימה סדורה של צמתים k v 0, v 1,..., v נקראת "טיול" אם לכל i 0.k אורך הטיול הוא.{v i, v i+1 } E,k 1 הגדרות נוספות: "מסלול" הוא טיול העובר בכל קשת לכל היותר פעם אחת. "מסלול פשוט" הוא מסלול העובר בכל צומת לכל היותר פעם אחת. "מעגל" הוא מסלול שמתחיל ומסתיים באותו צומת, כלומר v. 0 = v k הגדרה 3. יהי E G =,V גרף לא מכוון. נאמר שקודקודים,u v קשורים, אם קיים טיול בין u ל v. נאמר שגרף הוא קשיר אם כל שני צמתים בו קשורים. הגדרה 3.3 יחס הקשירות הוא יחס שקילות. מהווים חלוקה של צמתי V. למחלקות הקשירות נקרא "רכיבי קשירות", ומכאן נסיק שהם תרגיל 5 נתון גרף (לא מכוון ופשוט) E G =,V כך שדרגת כל צומת בו היא לפחות d, ו V. d d הוכיחו כי ב G מעגל בגודל 4. 3

נניח בשלילה שקיים גרף כזה ללא מעגלים בגודל 4. יהא v V צומת ב G עם שכנים } d Γ = {u 1,..., u (יכולים להיות יותר מ d כמובן). לכל שני צמתים x, y Γ אין שכן משותף u V כי אחרת יווצר מעגל v v, x, u, y, באורך.4 לכל צומת x Γ קיים לכל היותר y Γ יחיד כך ש.{x, y} E אחרת, אם קיימים y 1, y Γ כאלו כך ש y 1 y הרי שקיבלנו מעגל v v, y 1, x, y, באורך.4 לכן, לכל i d 1 יש קשת אחת } i,v} u וקשת אחת לכל היותר לצומת אחר ב Γ. לכן, קיימות לפחות d קשתות מ u i ל w ij V (שונים) עבור d j.1 V {v} Γ {w ij 1 i d, 1 j d } = 1 + d + d (d = d d + 1 קיבלנו, אם כך, כי: בסתירה להנחה. 4 עצים ויערות הגדרה 4.1 גרף G ייקרא עץ אם הוא קשיר וחסר מעגלים. הגדרה 4. גרף ייקרא יער אם הוא חסר מעגלים. משפט 4.3 התנאים הבאים שקולים, עבור גרף G לא מכוון:.1 G עץ.. G קשיר ובכל תת גרף שלו יש צומת שדרגתו 0 או 1.. E = V קשיר ו 1 G.3 4. G קשיר מינימלי (דהיינו, אם נסלק קשת נקבל גרף לא קשיר). 5. בין כל שני צמתים של G יש מסלול (פשוט) יחיד.. E = V חסר מעגלים ו 1 G.6 7. G חסר מעגלים מקסימלי. תרגיל 6 הוכיחו כי אם > E G =< V, קשיר, ו 1 V E = אז G עץ. ראשית נוכיח את הטענה הבאה: טענה 4.4 אם בגרף G קיים מסלול/הילוך בין קודקוד v לקודקוד w, אז קיים גם מסלול פשוט מ v ל w. 4

הוכחה: נקח מסלול מ v ל w ב G מאורך מינימלי:,v = v 0, v 1,... v k 1 v k = w ונוכיח שזה מסלול פשוט. אחרת, קיימים 1 k i < j,0 כך ש.v i = v j אבל אז v = v 0, v 1,... v i v j+1... v k = w גם מסלול מ v ל w מאורך קטן יותר, סתירה. עלינו להוכיח ש G לא מכיל מעגל. נסמן > E V, = n, G >=,V נוכיח את הטענה באינדוקציה על n. עבור n. ונוכיח ל n, הטענה טריוויאלית. נניח נכונות ל 1 n = 1 ע"פ משפט מהכיתה, סכום הדרגות של הקודקודים הוא n E. = מכאן שיש קודקוד עם דרגה קטנה מ. מכיוון שהגרף קשיר נסיק שיש קודקוד, נסמנו v, שדרגתו היא 1.נתבונן בתת גרף G המתקבל מ G ע"י הסרת הקודקוד v, והקשת שיוצאת ממנו. ב G יש 1 n קודקודים, ו nקשתות. כמו כן G קשיר כי: לכל קוקודים,u v ב G, קיים הילוך ב G שמקשר בינהם, ולכן קיים גם מסלול (פשוט) שמקשר בינהם. המסלול לא יכול לעבור דרך v ולכן מסלול זה הוא גם מסלול ב G. מהנחת האינדוקציה נסיק ש G הוא עץ, ולכן חסר מעגלים. נניח בשלילה שיש ב G מעגל. מכיוון שמעגל הוא מסלול, מעגל זה לא יכול לעבור דרך, v ולכן זהו גם מעגל ב.G סתירה. תרגיל 6 נתונים שני עצים 1 T 1 = V, E ו.T = V, E הוכיחו כי בגרף G = V, E 1 E ישנו צומת שדרגתו לכל היותר 3. E 1 E E 1 + E = V 1 + V 1 = V d (v) = E 1 E v V 4 V 4 מכיוון ש T 1 ו T עצים, מתקיים כי: מכאן, שסכום הדרגות ב G מקיים: נניח כעת בשלילה כי לכל d (v) 4,v V ב.G אזי: d (v) 4 V v V בסתירה. מכאן, שישנו צומת שדרגתו לכל היותר 3. תרגיל 7 ביער 50 רכיבי קשירות ו 00 קודקודים. כמה קשתות יש ביער? יהא E G =,V הגרף הנתון. כל רכיב קשירות הוא עץ. עבור רכיב הקשירות ה i (50 C i i 1), נסמן ב n i ו m i את מספר הצמתים והקשתות שבו, בהתאמה. מתקיים: 50 n i = ( 50 n i = m i + 1 ) m i + 1 = ( 50 ) m i + 50 ולכן: 5

ומכאן: E = ( 50 ) n i 50 = 00 50 = 150 5 צביעות תרגיל נתון גרף G עם דרגה מקסימלית 10. הוכיחו ש G הינו 11 צביע. נוכיח באינדוקציה על מספר הקודקודים n. עבור = 1 n ברור. נניח שהטענה נכונה לכל גרף בעל n קודקודים, ונוכיחה לגרף בעל + 1 n קודקודים. יהי G גרף בעל + 1 n קודקודים. נבחר קודקוד מסויים בגרף v, V ונשמיט אותו יחד עם כל הקשתות שיוצאות ממנו. מקבלים גרף G עם n קודקודים ודרגה מקסימלית 10. ע"פ הנחת האינדוקציה הוא 11 צביע. מכיוון שהקודקוד v (שהושמט) נמצא בשכנות ללכל היותר 10 קודקודים אחרים, נוכל לצבוע אותו בצבע ששונה מכל שכניו, וכך מקבלים צביעה חוקית עם 11 צבעים לגרף המקורי G. 6 משפט קיילי משפט 6.1 מספר העצים על קבוצת הצמתים n},... {1, הוא n.n רעיון ההוכחה: פונקצית שקילות מעץ למחרוזת מאורך n מעל n},....{1, יצירת מחרוזת מעץ: בכל שלב נמחק את העלה הנמוך ביותר בגרף ונוסיף את שכנו למחרוזת. יצירת עץ ממחרוזת: קבע לכל v את (v) d להיות מספר ההופעות של v במחרוזת + 1. בשלב i (מ 1 עד,(n יהא j הנמוך ביותר בעל = 1 (j).d בנה קשת } i {j, a כאשר a i הוא התו ה i י במחרוזת. עדכן 0 (j) d ו 1 ) i.d (a i ) d (a תרגיל 8 לבסוף, הוסף קשת בין שני הצמתים הנותרים בעלי דרגה 1..1 בכמה עצים על n}?d (4) = i,{1,...,. בכמה עצים על n},...,{1, הצמתים 1,, 3 הם עלים?.3 בכמה עצים על n},...,{1, הצמתים 1,, 3 הם העלים היחידים?.4 בכמה עצים על n},... {1, יש 3 n עלים בדיוק?.5 בכמה עצים על n},...,{1, הצמתים 1, קשורים בקשת? 6. בכמה גרפים על {5,...,1} יש לפחות מעגל אחד? 6

.1 שאלה שקולה: בכמה מחרוזות באורך n מעל n},... {1, הספרה 4 מופיעה i 1 פעמים? התשובה:. ( ) n i 1 (n 1) (n (i 1). שאלה שקולה: בכמה מחרוזות באורך n מעל n},... {1, לא מופיעים המספרים.1,, 3 התשובה:.(n 3) n.3 שאלה שקולה: בכמה מחרוזות באורך n מעל n},... {1, לא מופיעים המספרים,1,, 3 וכן מופיעים כל האחרים? נפתור ע"י הכלה והפרדה. נסמן: U כל המחרוזות באורך n מעל n},... {1, בהן לא מופיעים המספרים.1,, 3 A i (עבור i n (4 כל המחרוזות באורך n מעל n},... {1, בהן לא מופיעים המספרים,1,, 3 וגם לא מופיע i. n. ע"פ נוסחת ההכלה וההפרדה: אנו מחפשים את 4=i Āi n i=4 n 3 Ā i = U ( 1) j+1 j=1 ( n 4 j ) (n 3 j) n = n 3 ( n 4 ( 1) j j j=0 ) (n 3 j) n 4. שאלה שקולה: בכמה מחרוזות באורך n מופיעים בדיוק 3 איברים. נקבע את שלושת האיברים ולאחר מכן נפתור ע"י הכלה והדחה, כאשר U הוא אוסף כל המחרוזות מעל 3 איברים ו A i עבור 3 i 1 הוא קבוצת המחרוזות בהן i לא מופיע. לכן: ( ) n (3 n 3 n + 3 ) 3 ( n הוא מספר האפשרויות לבחור את האיברים שיופיעו והביטוי השני הוא הכלה והדחה. 3) כאשר 5. נסמן ב x מספר עצים זה. x הוא גם מספר העצים שבו הצמתים,i j קשורים, לכל i j (ע"י פונקצית שקילות בצמתים). נסתכל על הסכום: x 1 i<j n 1 i<j n כל עץ על n צמתים נספר בסכום זה 1 n פעמים. מכאן x = (n 1) n n 1 i<j n x = ( ) n x ומצד שני, ולכן x = (n 1) nn (n 1) nn ( n ) = = n n 3 n (n 1) ישיר ע"ס קוד פריפר: שאלה שקולה: כמה סדרות באורך n יש מעל {n,...,,1} יש מהצורה: (א) #... # ב # אין 1 ים. (ב) #... 1#?...? ב?יכול להיות כל דבר, ב # אין 1 ים. (ג) #... 1# ב # אין ים. (ד) #... 1#?...? ב?יכול להיות כל דבר, ב # אין ים. 7

א+ב נותנים 3 n n (לוקחים סדרה כלשהי באורך n ודוחפים אחרי ה 1 הימני ביותר). כנ"ל ג'+ד'. סה"כ : n 3 n. נחלק למקרים זרים, לפי מספר רכיבי כלומר, כמה יערות יש מעל {5,...,1}. 6. נחפש את המשלים. הקשירות: (א) רכיב קשירות אחד 3 5 אפשרויות. ( 5 אפשרויות, או שברכיב (ב) שני רכיבי קשירות או שברכיב אחד יש צומת אחד ובשני 4, ואז 1 4 (1 ( 5 אפשרויות (כי שני צמתים מגדירים עץ יחיד). אחד יש צמתים ובשני,3 ואז 1 31 ( 5 אפשרויות (ג) שלושה רכיבי קשירות או שבשני רכיבים יש צומת אחד ובשלישי 3, ואז 3 1 1 1. ( 5 4 1)( או שבשני רכיבים יש שני צמתים וברכיב שלישי אחד, ואז 1 1 1 ( 5 אפשרויות. (ד) ארבעה רכיבי קשירות בשלושה רכיבים יש צומת אחד וברביעי, ואז 1 1 1 1 (ה) חמישה רכיבי קשירות אפשרות אחת. לסיכום: מספר הגרפים הוא )( ) ( ) ) 4 5 + + 1 (5 (5 3 + 5 4 + ( ) 5 3 + ( 5 1 8