HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων / γραφήματα. Τι είναι οι γράφοι; Εφαρμογές των γράφων. 23-Γράφοι

Σχετικά έγγραφα
HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είναι οι γράφοι; Εφαρµογές των γράφων Γράφοι

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είναι οι γράφοι; Εφαρµογές των γράφων Γράφοι

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων / γραφήματα. Τι έχουμε δει μέχρι τώρα. Υπογράφημα. 24 -Γράφοι

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

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι έχουµε δει µέχρι τώρα. Υπογράφηµα Γράφοι

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

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

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Τι είδαμε την προηγούμενη φορά. Θεωρία γράφων / γραφήματα. 25 -Γράφοι. ΗΥ118, Διακριτά Μαθηματικά Άνοιξη 2017

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

Κατευθυνόµενα γραφήµατα. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1) Πολυγραφήµατα (Multigraphs)

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1)

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

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

(elementary graph algorithms)

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

Φροντιστήριο #9 Ασκήσεις σε Γράφους 18/5/2018

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

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

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

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 2: Μαθηματικό Υπόβαθρο

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

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

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

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

Θεωρία Γραφημάτων 7η Διάλεξη

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

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

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Μαθηματικό Υπόβαθρο

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Γράφηµα (Graph) Εργαστήριο 10. Εισαγωγή

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

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

Μαθηματικά Πληροφορικής

Θεωρία Γραφημάτων 9η Διάλεξη

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

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

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

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

ιµελής σχέση HY118- ιακριτά Μαθηµατικά n-µελείς σχέσεις Σχέσεις 13 - Σχέσεις

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

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Σχέσεις. Την προηγούµενη φορά. Αντισυµµετρικότητα. 13 Σχέσεις

Μαθηματικά στην Πολιτική Επιστήμη:

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Γραφήματα. Θέματα Υπολογισμού στον Πολιτισμό Γραφήματα

Θεωρία γραφημάτων. Παλιό αντικείμενο 18 ος αιώνας Leonhard Euler (Ελβετός μαθηματικός): πρόβλημα γεφυρών της πόλης Königsberg

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

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

Μετασχηματισμοί, Αναπαράσταση και Ισομορφισμός Γραφημάτων

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Θεωρία Γραφημάτων 2η Διάλεξη

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

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

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

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

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

βασικές έννοιες (τόμος Β)

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

E(G) 2(k 1) = 2k 3.

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (ΜΒΑ) Ενότητα 1: Δικτυωτή Ανάλυση (Θεωρία Γράφων)

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Σχεδίαση και Ανάλυση Αλγορίθμων Ενότητα 3: ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ - ΓΡΑΦΗΜΑΤΑ

Μαθηματικά Πληροφορικής

Κεφάλαιο 3. Γραφήµατα v1.0 ( ) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Σχέσεις. Σχέσεις ισοδυναµίας. 15 Σχέσεις

Διδάσκοντες: Δ. Φωτάκης, Δ. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

Θεωρία Γραφημάτων 10η Διάλεξη

Μερικές διατάξεις. HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Μερικές διατάξεις, παράδειγµα. ιαγράµµατα Hasse: Αναπαράσταση σχέσεων µερικής διάταξης

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

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Συναρτήσεις. Συνάρτηση. Συνάρτηση: Τυπικός ορισµός Συναρτήσεις

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Φεβρουάριος 2017

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

Σχέσεις. Διμελής Σχέση. ΣτοΊδιοΣύνολο. Αναπαράσταση

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Σεπτέμβριος 2017

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Γράφοι. Ένας γράφος ή αλλιώς γράφηµα αποτελείται απο. Εφαρµογές: Τηλεπικοινωνιακά και Οδικά ίκτυα, Ηλεκτρονικά Κυκλώµατα, Β.. κ.ά.

Επίπεδα Γραφήματα : Προβλήματα και Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Δηµοσθένης Σταµάτης Τµήµα Πληροφορικής

a. a + b = 3. b. a διαιρεί τ ο b. c. a - b = 0. d. ΜΚΔ(a, b) = 1. e. ΕΚΠ(a, b) = 6.

Στοιχεία Θεωρίας Γράφων (Graph Theory)

ΤΕΧΝΗΤΗ ΝΟΗΜΟΣΥΝΗ Γλώσσες & Τεχνικές 4 ο Εξάμηνο. - Ενότητα 9 - Δημοσθένης Σταμάτης Τμήμα Πληροφορικής

Transcript:

HY118-Διακριτά Μαθηματικά Θεωρία γράφων / γραφήματα Πέμπτη, 10/05/2018 Αντώνης Α. Αργυρός e-mail: argyros@csd.uoc.gr 10-May-18 1 1 10-May-18 2 2 Τι είναι οι γράφοι; Mία ειδική κλάση διακριτών δομών και που είναι χρήσιμη για την αναπαράσταση σχέσεων Εφαρμογές των γράφων Oτιδήποτε μπορεί να μοντελοποιηθεί χρησιμοποιώντας σχέσεις. Εφαρμογές στα δίκτυα, στον προγραμματισμό ενεργειών, βελτιστοποίηση ροής, σχεδιασμό κυκλωμάτων, προγραμματισμό κίνησης, αναζήτηση, ταξινόμηση, ΠΡΟΚΛΗΣΗ: ονομάστε ένα πεδίο στο οποίο η γράφοι δεν είναι χρήσιμοι! 10-May-18 3 3 10-May-18 4 4 1

Απλοί γράφοι Θα εισάγουμε ένα πλήθος διαφορετικών τύπων γράφων, ξεκινώντας από τους μηκατευθυνόμενους γράφους: απλοί γράφοι πολυγράφοι 10-May-18 5 5 Αντιστοιχούν σε συμμετρικές, μη ανακλαστικές διμελείς σχέσεις R επί ενός συνόλου. Ένας απλός γράφος G=(V,E) αποτελείται από: Ένα σύνολο Vκορυφώνήκόμβων(το V Αναπαράσταση απλού γράφου αντιστοιχεί στο σύνολο επί του οποίου ορίζεται η σχέση), Ένα σύνολο E ακμών: μη διατεταγμένα ζεύγη διαφορετικώνστοιχείωνu,vv, τ.ω.urv. 10-May-18 6 6 Παράδειγμα Απλού Γράφου ΈστωVτο σύνολο κάποιων από τις πολιτείες των ΗΠΑ: Π.χ., V={FL, GA, AL, MS, LA, SC, TN, NC} ΈστωE={{u,v} u γειτονεύει μεv} ={{FL,GA},{FL,AL},{FL,MS}, {FL,LA},{GA,AL},{AL,MS}, {MS,LA},{GA,SC},{GA,TN}, MS {SC,NC},{NC,TN},{MS,TN}, {TN,AL}} LA AL TN NC SC GA FL Επεκτάσεις Όλοι οι βασικοί τύποι γράφων μπορούν να επεκταθούν για να γίνουν πιό περιγραφικοί. Για παράδειγμα, οι ακμές μπορούν να έχουν κάποια ετικέττα Π.χ., στις ακμές του προηγούμενου παραδείγματος μπορούμε να βάλουμε ετικέττεςμε το μήκος των συνόρων μεταξύ των πολιτειών. 10-May-18 7 7 10-May-18 8 8 2

Πολυγράφοι Όπως οι απλοί, αλλά μπορεί να υπάρχουν περισσότερες από μία ακμές που να συνδέουν δύο κόμβους. Π.χ., οι κόμβοι είναι πόλεις, και οι ακμές είναι τμήματα δρόμων που τις ενώνουν. Παράλληλες ακμές Κατευθυνόμενοι γράφοι Αντιστοιχούν σε τυχαίες σχέσεις R, που δεν χρειάζεται να είναι συμμετρικές. Έναςκατευθυνόμενος γράφος(v,e) αποτελείται από ένα σύνολο κορυφών Vκαι μία διμελή σχέση Eεπί του V. Επομένως, οι ακμές είναι διατεταγμένα ζεύγη και όχι σύνολα! Π.χ..: V= το σύνολο των ανθρώπων, E={(x,y) xαγαπάy} 10-May-18 9 9 10-May-18 10 10 Κατευθυνόμενοι πολυγράφοι Ανακεφαλαιώνοντας Όπως οι κατευθυνόμενοι γράφοι με την διαφορά πως μπορεί να υπάρχουν πολλαπλές ακμές που να συνδέουν δύο κόμβους. Π.χ., V=web pages, E=hyperlinks. Ο παγκόσμιος ιστός είναι ένας κατευθυνόμενος πολυγράφος... 10-May-18 11 11 Γράφος G(V,E) Μη κατευθυνόμενος Κατευθυνόμενος (συμμετρική σχέση) (οποιαδήποτε σχέση) Απλός Πολυγράφος Απλός Πολυγράφος Ε: Σύνολο Ε:Πολυσύνολο Ε: Σύνολο Ε: Πολυσύνολο συνόλων συνόλων ή διατεταγμένων διατεταγμένων πολυσυνόλων ζευγών ζευγών 10-May-18 12 12 3

Ορολογία Εισαγωγή των ακόλουθων όρων: Γειτονικοί κόμβοι, συνδέει, άκρα ακμής, βαθμός, αρχική κορυφή, τερματική κορυφή, βαθμός κόμβου, έσω-βαθμός, έξω-βαθμός, πλήρης γράφος, κυκλικός γράφος, διμερής γράφος, υπογράφος,... Γειτνίαση ΈστωGέναςμη κατευθυνόμενος γράφος με σύνολο ακμών E. ΈστωeEμεταξύ των κορυφών {u,v}. Τότε λέμε: Οι u, vείναι γειτονικοί/ συνδέονται Η ακμήeείναιπροσπίπτουσαστις κορυφές uκαι v. Η ακμήeσυνδέει τις κορυφές uκαι v. Οι κορυφές uκαιvείναι τα άκρατης ακμήςe. 10-May-18 13 13 10-May-18 14 14 Βαθμός μιας κορυφής Έστω G μη κατευθυνόμενος γράφος, με vvένα κόμβο του. Ο βαθμόςτουv, deg(v), είναι ο αριθμός των ακμών που προσπίπτουν σε αυτόν(κάθε βρόχος μετράει διπλά) Ένας κόμβος με μηδενικό βαθμό ονομάζεται απομονωμένος. Βαθμός μιας κορυφής v1 v2 v3 v4 Deg(v1)=0, deg(v2)=deg(v3)=1, deg(v4)=2 10-May-18 15 15 10-May-18 16 16 4

Θεώρημα Έστω Gμη-κατευθυνόμενοςγράφος με σύνολο κορυφών Vκαι σύνολο ακμών E. Τότε D deg( v) 2 E vv Απόδειξη: κάθε ακμή που εισάγεται στο γράφο έχει ως αποτέλεσμαd:= D+2 Θεώρημα Έστω Gμη-κατευθυνόμενοςγράφος με σύνολο κορυφών Vκαι σύνολο ακμών E. Τότε D deg( v) 2 E vv Λήμμα: Κάθε μη κατευθυνόμενος γράφος έχει άρτιο πλήθοςκόμβων περιττού βαθμού. 10-May-18 17 17 10-May-18 18 18 Θεώρημα Παράδειγμα Λήμμα: Κάθε μη κατευθυνόμενος γράφος έχει άρτιο πλήθος κόμβων περιττού βαθμού. Απόδειξη: Ddeg( v) 2 E vv vv, vά. ύ vv, v. ύ vv, v. ύ vv, vά. ύ vv, v. ύ vv, v. ύ deg( v) deg( v) 2 E deg( v) 2 E deg( v) deg( v) 2 E 2k2( E k) deg( v): ά Επομένως πρέπει το πλήθος των κόμβων περιττού βαθμού να είναι άρτιος αριθμός 10-May-18 19 19 Ερώτημα:Μπορεί να υπάρχει περιττό πλήθος φοιτητών που να γνωρίζονται με περιττό πλήθος συμφοιτητών τους πριν μπουν στο CSD; 10-May-18 20 20 5

Παράδειγμα Υποθέστε ότι οι φοιτητές του ΗΥ118 αναπαριστώνται ως κόμβοι ενός γράφου που αναπαριστά τη σχέση γνωριμίας Μία ακμή μεταξύ δύο κόμβων aκαι bσημαίνει ότι η/ο aκαι η/οbγνωρίζονταν πριν την εισαγωγή τους στο τμήμα Απάντηση:Αρνητική απάντηση στο ερώτημα,το πλήθος των φοιτητών με περιττό αριθμό γνωριμιών δεν μπορεί να είναι περιττός αριθμός! Κατευθυνόμενη γειτνίαση Έστω Gκατευθυνόμενοςγράφος, και έστωeμία ακμή του G μεταξύ των κορυφών(u,v). Τότε λέμε: Η eξεκινά απότηνu, η e καταλήγει στηv. Η e συνδέει τηνu στηv,ηe πηγαίνει από τηνu στηv Η αρχική κορυφήτηςeείναι ηu Η τερματική κορυφήτηςeείναι η v 10-May-18 21 21 10-May-18 22 22 Βαθμός κορυφής σε κατευθυνόμενους γράφους Έστω Gκατευθυνόμενος γράφος και vμία κορυφή του. Ο έσω-βαθμόςτηςv, deg (v), είναι το πλήθος των ακμών που καταλήγουν στη v. Ο έξω-βαθμόςτηςv, deg (v), είναι το πλήθος των ακμών που ξεκινούν από τηv. Ο βαθμός τηςv, deg(v):deg (v)+deg (v), είναι το άθροισμα του έσω-και έξω-βαθμού της v. Θεώρημα Έστω G=(V, E) κατευθυνόμενος γράφος. Τότε: 1 deg ( v) deg ( v) deg( v) E vv vv 2 vv Σημειώστε ότι ο βαθμός μιας κορυφής δεν αλλάζει με βάση το αν οι ακμές είναι κατευθυνόμενες ή όχι. 10-May-18 23 23 10-May-18 24 24 6

Ειδικές κατηγορίες μη κατευθυνόμενων γράφων Πλήρεις γράφοιk n Κυκλικοί γράφοιc n Διμερείς γράφοι Πλήρεις γράφοι nn, έναςαπλός πλήρης γράφος nκορυφών, K n, είναι ένας απλός γράφος μεnκορυφέςστον οποίο κάθε κόμβος γειτνιάζει με όλους τους υπόλοιπους: u,vv: uv{u,v}e. Πλήρεις διμερείς γράφοιk m,n K 1 K 2 K 3 K 4 K5 K 6 n( n1) Πλήθος ακμών του K n : i i1 2 n 1 10-May-18 25 25 10-May-18 26 26 Κυκλικοί γράφοι Θεωρείστε οποιοδήποτε απλό πλήρη γράφο G=(V,E). Μπορεί τοe να περιέχει ακμές που συνδέουν ένα κόμβο με τον εαυτό του; Όχι! Εφόσον είναι απλός, δεν μπορεί να περιλαμβάνει στοιχεία της μορφής {α,α} γιατί το {α,α} δεν είναι σύνολο! Για οποιοδήποτεn3, ένας κυκλικός γράφοςnκορυφών, C n, είναιένας απλός γράφος όπουv={v 1,v 2,,v n }και E={{v 1,v 2 },{v 2,v 3 },,{v n1,v n },{v n,v 1 }}. C 3 C 4 C 5 C 6 C 7 C 8 Πόσες ακμές υπάρχουν στοcn ; 10-May-18 27 27 10-May-18 28 28 7

Μπορεί ένας κυκλικός γράφος να είναι πλήρης γράφος; Μπορεί ένας κυκλικός γράφος να είναι πλήρης γράφος; Ναι: Ο πλήρης γράφος Κ 3 είναι κυκλικός Δεν υπάρχει κανένας άλλος κυκλικός γράφος που να είναι πλήρης 10-May-18 29 29 10-May-18 30 30 Διμερείς γράφοι Ορισμός: Ένας γράφος ονομάζεται κανονικόςαν και μόνο ανκάθε κόμβος του έχει τον ίδιο βαθμό. Οι πλήρεις γράφοιείναι κανονικοί (n-1 βαθμό για κάθε κόμβο, εάν έχουμε n κόμβους) Οι κυκλικοί γράφοιείναι κανονικοί (βαθμός 2 για κάθε κόμβο) 10-May-18 31 31 Ένας γράφοςg=(v,e)λέγεται διμερήςαν και μόνο αν V= V 1 V 2 όπουv 1 V 2 =και ee: v 1 V 1,v 2 V 2 : e={v 1,v 2 }. Δηλαδή:Το σύνολο Vτων κόμβων χωρίζεται σε δύο υποσύνολα έτσι ώστε οι ακμές να συνδέουν κόμβους διαφορετικών υποσυνόλων Ο ορισμός μπορεί εύκολα να τροποποιηθεί για την περίπτωση κατευθυνόμενων γράφων. V 1 V 2 10-May-18 32 32 8

Διμερείς γράφοι αναπαριστούν σχέσεις στοιχείων διαφορετικών συνόλων, π.χ., Άντρες / γυναίκες Λέξεις, συνδεδεμένες με τον αριθμό γραμμάτων τους Λογικές προτάσεις, συνδεδεμένες με τις προτάσεις που σε φυσική γλώσσα εκφράζουν το νόημά τους Ερωτήσεις Μπορείτε να σκεφτείτε ένα γράφομε δύο κορυφές που να μην είναι διμερής; Μπορείτε να σκεφτείτε ένα απλόγράφομε δύο κορυφές που να μην είναι διμερής; Μπορείτε να σκεφτείτε ένα απλόγράφομε τρεις κορυφές και ένα μη-κενό σύνολο ακμών που να είναι διμερής; 10-May-18 33 33 10-May-18 34 34 Ερωτήσεις Μπορείτε να σκεφτείτε ένα γράφο με δύο κορυφές που να μην είναι διμερής; Ναι, αν υπάρχουν βρόχοι. Μπορείτε να σκεφτείτε ένααπλόγράφομε δύο κορυφές που να μην είναι διμερής;όχι, δεν υπάρχει, πρέπει να είναι διμερής Μπορείτε να σκεφτείτε ένα απλόγράφομε τρεις κορυφές και ένα μη-κενό σύνολο ακμώνπου να είναι διμερής; Ναι, αρκεί να μην είναι πλήρης Πλήρεις διμερείς γράφοι Για m,nn, ο πλήρης διμερής γράφοςk m,n είναι ένας διμερής γράφος τέτοιος ώστε V 1 = m, V 2 = n, και E= {{v 1,v 2 } για κάθε v 1 V 1 και v 2 V 2 } K 4,3 O K m,n έχειm+n κόμβους και mxn ακμές. 10-May-18 35 35 10-May-18 36 36 9

Υπογράφημα Ένα υπογράφημα ενός γράφου G=(V,E) είναι ένας γράφος H=(W,F) όπου WVκαι FE. G H Υπογράφημα Ένα υπογράφημα ενός γράφου G=(V,E) είναι ένα γράφημα H=(W,F) όπου WVκαι FE. ΣΗΜΕΙΩΣΗ: αφού ο Ηείναι γράφος, υποχρεωτικά το σύνολο Fτων ακμών του θα συνδέει κορυφές που ανήκουν στο W! 10-May-18 37 37 10-May-18 38 38 Παραδείγματα Υπογράφημα Επικαλύπτον υπογράφημα Ο γράφος H=(V,F)αποτελεί ένα επικαλύπτον υπογράφημα του γράφου G=(V,E). ΣΗΜΕΙΩΣΗ: υπογράφημα με το ίδιο σύνολο κορυφών αλλά με σύνολο ακμών F που είναι υποσύνολο του Ε. 10-May-18 39 39 10-May-18 40 40 10

Συμπλήρωμα γραφήματος Το συμπλήρωμα ενός γράφου G =(V,E ) ως προς ένα γράφο G=(V,E) είναι ένας γράφος G =(Q, E-E ). ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Περιλαμβάνει δηλαδή τις ακμές που ανήκουν στο Ε αλλά όχι στο Ε, και όλες τις κορυφές του V που συνδέονται με ακμές στο σύνολο Ε-Ε,ΚΑΙ τους απομονωμένους κόμβους του G. Συνήθως μιλάμε για συμπλήρωμα ενός γράφου ως προς τον αντίστοιχο πλήρη γράφο Συμπλήρωμα γραφήματος Παράδειγμα: Ο (α) γράφος είναι το συμπλήρωμα του (γ) ως προς τον (β) (α) (β) (γ) 10-May-18 41 41 10-May-18 42 42 11