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

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

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

Φροντιστήριο #9 Ασκήσεις σε Γράφους 18/5/2018

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

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

Επίπεδα Γραφήματα : Προβλήματα και Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Φροντιστήριο #9 Λυμένες Ασκήσεις σε Γράφους

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

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ. 7 η Διάλεξη Συνεκτικότητα (Συνδεσμικότητα) Βασικές έννοιες και ιδιότητες Το θεώρημα του Merger Ισομορφισμός

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

Θεωρία Γραφημάτων Θεμελιώσεις-Αλγόριθμοι-Εφαρμογές

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Δομές Δεδομένων και Αλγόριθμοι

Πολυπλοκότητα. Παράμετροι της αποδοτικότητας ενός αλγόριθμου: Χρόνος εκτέλεσης. Απαιτούμενοι πόροι, π.χ. μνήμη, εύρος ζώνης. Προσπάθεια υλοποίησης

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

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

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

Δομές Δεδομένων & Αλγόριθμοι

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

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

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1)

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

Προσεγγιστικοί Αλγόριθμοι

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Συνδετικότητα γραφήματος (graph connectivity)

βασικές έννοιες (τόμος Β)

Υπολογιστικό Πρόβληµα

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Κλάση NP, NP-Complete Προβλήματα

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

Μετασχηματισμοί, Αναπαράσταση και Ισομορφισμός Γραφημάτων

Εισαγωγικές Έννοιες. ημήτρης Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Κεφάλαιο 8. NP και Υπολογιστική Δυσεπιλυσιμότητα. Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

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

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΩΝ Η/Υ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

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

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

Θεωρία Γραφημάτων: Ορολογία και Βασικές Έννοιες

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

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

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

ILP-Feasibility conp

Υποθέσεις - - Θεωρήματα Υποθέσεις - Θεωρήματα Στα μαθηματικά και στις άλλες επιστήμες κάνουμε συχνά υποθέσεις. Οταν δείξουμε ότι μια υπόθεση είναι αλη

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

Μεθοδολογία Επίλυσης Προβλημάτων ============================================================================ Π. Κυράνας - Κ.

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

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

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

4η Γραπτή Ασκηση Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα CoReLab ΣΗΜΜΥ 7 Φεβρουαρίου 2017 CoReLab (ΣΗΜΜΥ) 4η Γραπτή Ασκηση 7 Φεβρουαρίου / 38

Κεφάλαιο 8. NP και Υπολογιστική Δυσεπιλυσιμότητα. Παύλος Εφραιμίδης V1.1,

Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα

Κουτσιούμπας Αχιλλέας U. Adamy, C. Ambuehl, R. Anand, T. Erlebach

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

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

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

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

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

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

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

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

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Αναγωγές

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

Θεωρία Γραφημάτων 7η Διάλεξη

ΠΛΗ 20, 4 η ΟΣΣ: Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Υπολογιστική Πολυπλοκότητα

Παράδειγμα άμεσης απόδειξης. HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Μέθοδοι αποδείξεως για προτάσεις της μορφής εάν-τότε

Κρυπτογραφία. Κεφάλαιο 4 Αλγόριθμοι Δημοσίου Κλειδιού (ή ασύμμετροι αλγόριθμοι)

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

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

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

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

Επίπεδα Γραφήματα (planar graphs)

Θεωρία Γραφημάτων και Εφαρμογές - Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Φεβρουάριος 2017

Το πρόβλημα μονοδρόμησης (The One-Way Street Problem)

Λύσεις 4ης Σειράς Ασκήσεων

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

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

Υποθέσεις - Θεωρήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 1ο Μάθημα. Η χρυσή τομή. Υποθέσεις - Εικασίες

K15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 7-8: Ανάλυση και σύνθεση συνδυαστικών λογικών κυκλωμάτων

Transcript:

HY118-Διακριτά Μαθηματικά Θεωρία γράφων/ γραφήματα Τρίτη, 15/05/2018 Αντώνης Α. Αργυρός e-mail: argyros@csd.uoc.gr 16-May-18 1 1 16-May-18 2 2 Τι έχουμε δει μέχρι τώρα Κατευθυνόμενοι μη κατευθυνόμενοι γράφοι Απλοί γράφοι πολυγράφοι Γειτνίαση κόμβων, βαθμός κορυφής Πλήρης γράφος K n Κυκλικός γράφος C n Διμερής γράφος, πλήρης διμερής γράφος K m,n Υπογράφημα, επικαλύπτον υπογράφημα Συμπληρωματικοί γράφοι Ισομορφισμός γράφων: Μία σχέση ισοδυναμίας μεταξύ γράφων Μπορούμε με ακρίβεια να πούμε αν δύο γράφοι είναι «παρόμοιοι» Προφανώς, ένας δοσμένος γράφος (V,E) μπορεί να σχεδιαστεί με διαφορετικούς τρόπους. Αλλά ακόμα και αν (V,E) και (V,E ) (όπου V<>V και E<>E ) μπορούν να είναι υπό κάποια έννοια ισοδύναμοι: Ισομορφισμός γράφων (άτυπα): Δύο γράφοι είναι ισομορφικοί αν και μόνο αν είναι ίδιοι εκτός από τα ονόματα των κόμβων τους. 16-May-18 3 3 16-May-18 4 4 1

Ισομορφισμός γράφων: Μία σχέση ισοδυναμίας μεταξύ γράφων Παραδείγματα Οι ισομορφικοί γράφοι μοιράζονται όλες τις «σημαντικές» τους ιδιότητες, π.χ., Τον αριθμό κορυφών και ακμών Τους βαθμούς των κόμβων Εάν είναι /δεν είναι διμερείς, κλπ. Πως θα ορίζαμε τυπικά τον ισομορφισμό γράφων; Εστιάζουμε για απλότητα στους απλούς γράφους 16-May-18 5 5 16-May-18 6 6 Ισομορφισμός γράφων, τυπικός ορισμός Οι απλοί γράφοι G 1 =(V 1, E 1 )και G 2 =(V 2, E 2 )είναι ισομορφικοί αν και μόνο ανυπάρχειμία αμφιμονοσήμαντη συνάρτηση f:v 1 V 2, τέτοια ώστεγια κάθεa,b V 1, οι aκαι bείναι γειτονικοί στον G 1 αν και μόνο αν οι f(a)καιf(b)είναι γειτονικοί στο G 2. Η fείναι η συνάρτηση αλλαγής ονόματος μεταξύ των κόμβων των δύο γράφων, η οποία κάνει τους δύο γράφους ίδιους. Αυτός ο ορισμός μπορεί να επεκταθεί και σε άλλους τύπους γράφων Ισομορφισμός γράφων Πως μπορούμε να αποφασίσουμε το κατά πόσον δύο γράφοι είναι ισομορφικοί; Οι καλύτεροι γνωστοί αλγόριθμοι που επιλύουν το πρόβλημα έχουν εκθετική πολυπλοκότητα (ωστόσο, δεν αποκλείεται να υπάρχουν καλύτεροι αλγόριθμοι). 16-May-18 7 7 16-May-18 8 8 2

n=2 n=5 n=10 n=50 n=60 n=100 n 2 5 10 50 60 100 10n 20 50 100 500 600 1,000 1000n 2,000 5,000 10,000 50,000 60,000 100,000 n 2 4 25 100 2,500 3,600 10,000 n 3 8 125 1,000 125,000 216,000 1,000,000 n 5 32 3,125 100,000 3.13E+08 7.78E+08 1E+10 2 n 4 32 1,024 1.13E+15 1.15E+18 1.27E+30 3 n 9 243 59,049 7.18E+23 4.24E+28 5.15E+47 n! 2 120 3,628,800 3.04E+64 8.32E+81 9.3E+157, παράδειγμα Ι Έστω ότι μας δίνονται nακέραιοι, a 1, a 2,, a n και ότι θέλουμε να βρούμε πoιός είναι ο μεγαλύτερος από αυτούς. Ο αλγόριθμος είναι απλός: max=a 1 ; For (i=2; i<=n; i++) If (a i > max) max=a i ; n συγκρίσεις αρκούν για να επιλύσουν το πρόβλημα 16-May-18 9 9 16-May-18 10 10, παράδειγμα ΙΙ Πρόβλημα του σακιδίου: Σακίδιο με χωρητικότητα Κ, nαντικείμενα με μεγέθη a i, θέλουμε να γεμίσουμε το σακίδιο ώστε να περισσεύει όσο το δυνατόν λιγότερος χώρος. Έστω ότι μας δίνονται n ακέραιοι, a 1, a 2,, a n και μία σταθερά Κ. Θέλουμε να βρούμε ένα υποσύνολο του συνόλου των ακεραίων τέτοιο ώστε το άθροισμά τους να είναι ίσο με Κ, ή να υπολείπεται όσο το δυνατόν λιγότερο από αυτό. Ο προφανής αλγόριθμος: Για κάθε δυνατό υποσύνολο του συνόλου των ακεραίων, υπολόγισε το άθροισμα των στοιχείων του. Κράτα εκείνο το υποσύνολο για το οποίο το άθροισμα των στοιχείων είναι ο μεγαλύτερος αριθμός, που είναι μικρότερος ή ίσος του Κ. Όλα τα 2 n υποσύνολα του συνόλου των αριθμών πρέπει να ελεγχθούν για να επιλύσουμε το πρόβλημα!, παραδείγματα Για το πρόβλημα της εύρεσης του μεγίστου από n αριθμούς Έστω ΑΡΓΟΣ υπολογιστής που μπορεί να εκτελεί 1000 συγκρίσεις το δευτερόλεπτο Για n=100το πρόβλημα λύνεται σε 100msec Για το πρόβλημα του σακιδίου με n αντικείμενα Έστω ΓΡΗΓΟΡΟΣ υπολογιστής που μπορεί να εξετάζει 10 10 υποσύνολα το δευτερόλεπτο Για n=100το πρόβλημα λύνεται σε περίπου 4,02x10 12 χρόνια (1 έτος = 3,15x10 7 δευτερόλεπτα) [Η ηλικία του σύμπαντος εκτιμάται στα 1,37 10 10 χρόνια... ] 16-May-18 11 11 16-May-18 12 12 3

Λέμε ότι ένας αλγόριθμος είναι αποδοτικός όταν απαιτεί λιγότερες από n k πράξεις για κάποια σταθερήτιμή του k (nτο μέγεθος της εισόδου του) Ένα πρόβλημα λέγεται πρακτικώς επιλύσιμο (υπολογιστικά εύκολο) όταν υπάρχειγι αυτό αποδοτικός αλγόριθμος Για να δείξουμε ότι ένα πρόβλημα είναι πρακτικώς επιλύσιμο αρκεί να βρούμε γι αυτό έναν αλγόριθμο και να αποδείξουμεότι αυτός είναι αποδοτικός Ένα πρόβλημα λέγεται δυσεπίλυτοόταν γι αυτό δεν υπάρχει αποδοτικός αλγόριθμος ( όλοι οι αλγόριθμοι που το επιλύουν είναι μη-αποδοτικοί) Για να δείξουμε ότι ένα πρόβλημα είναι δυσεπίλυτο πρέπει να αποδείξουμεότι δεν υπάρχει γι αυτό αποδοτικός αλγόριθμος 16-May-18 13 13 16-May-18 14 14 ΠΡΟΦΑΝΩΣ, υπάρχουν πρακτικώς επιλύσιμα προβλήματα Υπάρχουν επίσης προβλήματα για τα οποία παρότι ο βέλτιστος γνωστός αλγόριθμος δεν είναι αποδοτικός, δεν έχουμε καταφέρει να αποδείξουμε ότι δεν μπορεί να υπάρξει αποδοτικός αλγόριθμος που να τα επιλύει. Αυτά αναφέρονται ως NP προβλήματα Επίσης, ένα πρόβλημα λέγεται NP complete αν κάθε NP πρόβλημα μπορεί να μετασχηματιστεί σε αυτό με μετασχηματισμούς της εισόδου του οι οποίες μπορούν να γίνουν σε πολυωνυμικό χρόνο. Επομένως, αν μπορέσουμε για ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ NPcomplete πρόβλημα να αποδείξουμε ότι είναι πρακτικώς επιλύσιμο τότε το ίδιο θα ισχύει για όλα αυτά τα προβλήματα (ισοδυναμία!) Το παραπάνω, αποτελεί το μεγαλύτερο ανοιχτό πρόβλημα στην θεωρητική Επιστήμη των Υπολογιστών 16-May-18 15 15 16-May-18 16 16 4

Για περισσότερες πληροφορίες κοιτάξτε το κεφάλαιο 8 του βιβλίου του Liu Επίσης στο http://en.wikipedia.org/wiki/computational _complexity_theory Ισομορφισμός γράφων Έστω γράφοι G 1 και G 2. Είναι ο G 1 ισομορφικόςμε τον G 2 ; NP πρόβλημα. Έστω γράφοι G 1 και G 2. Είναι ο G 1 ισομορφικόςμε κάποιο υπογράφημα τουg 2 ; NP πρόβλημα. 16-May-18 17 17 16-May-18 18 18 Ισομορφισμός γράφων Αναγκαίεςαλλάόχι ικανές συνθήκες για να είναι δύο γράφοι G 1 =(V 1, E 1 )και G 2 =(V 2, E 2 ): ισομορφικοί: V 1 = V 2 και E 1 = E 2. Το πλήθος των κόμβων με βαθμό nείναι το ίδιο και στους δύο γράφους. Παράδειγμα ισομορφισμού Εάν είναι ισομορφικοί, ονόμασε τους κόμβους του2ουγράφουγια να δείξεις τον ισομορφισμό, αλλιώς δείξε τη διαφορά. a e b d f c c b f d a e 16-May-18 19 19 16-May-18 20 20 5

Είναι αυτοί οι γράφοι ισομορφικοί; Όχι! c a d b e Ίδιος #κόμβων Ίδιος#ακμών Διαφορετικός #κόμβωνμε βαθμό2! (1 / 3) Ισομορφισμός γράφων: Μία σχέση ισοδυναμίας μεταξύ γράφων ƒ(a) = 1 ƒ(b) = 6 ƒ(c) = 8 ƒ(d) = 3 ƒ(g) = 5 ƒ(h) = 2 ƒ(i) = 4 ƒ(j) = 7 16-May-18 21 21 16-May-18 22 22 HY118-Διακριτά Μαθηματικά Θεωρία γράφων/ γραφήματα Τρίτη, 15/05/2018 Αντώνης Α. Αργυρός e-mail: argyros@csd.uoc.gr 16-May-18 23 23 16-May-18 24 24 6

Τι είδαμε την προηγούμενη φορά Υπογράφημα Συμπληρωματικά γραφήματα Ισομορφισμός γράφων Πρακτικώς επιλύσιμα προβλήματα Δυσεπίλυτα προβλήματα Θα δούμε τώρα τους λόγους που έδωσαν ώθηση στην ανακάλυψη και τη διατύπωση μιας τυπικής θεωρίας για τους γράφους Ερωτήσεις όπως Μπορώ να ταξιδέψω από το μέρος a στο μέρος b; Μπορώ να πάω από το a στοb χωρίς να επισκεφτώ δύο φορές το ίδιο μέρος; Ποιός είναι ο συντομότερος δρόμος από το a στοb; 16-May-18 25 25 16-May-18 26 26 Μονοπάτια Σε ένα μη κατευθυνόμενο γράφο, ένα μονοπάτι μήκους n από τον κόμβο u στον κόμβο vείναι μία ακολουθία ακμών e 1, e 2,, e k, e k+1,, e n που ξεκινάει από τον κόμβο u και καταλήγει στον κόμβο v. Σε μη-κατευθυνόμενους γράφους:οι διαδοχικές ακμές μοιράζονται κάποιο κόμβο Σε κατευθυνόμενους γράφους:ο τερματικός κόμβος της ακμής e i είναι η αρχική κορυφή της ακμής e i+1. Ένα μονοπάτι διασχίζει/διέρχεται απότους κόμβους που το αποτελούν. Μονοπάτια Ένα μονοπάτι λέγεται απλό εάν δεν περιλαμβάνει την ίδια ακμή παραπάνω από μία φορά. Ένα μονοπάτι λέγεται στοιχειώδες εάν δεν περνάει από την ίδια κορυφή παραπάνω από μία φορά. Κάθε στοιχειώδες μονοπάτι είναι και απλό 16-May-18 27 27 16-May-18 28 28 7

Κυκλώματα Ένα μονοπάτι αποτελεί κύκλωμα εάν ξεκινά και καταλήγει στην ίδια κορυφή Διακρίνονται σε απλάκαι στοιχειώδη, όπως και τα αντίστοιχα μονοπάτια Κυκλώματα, παραδείγματα Υπάρχει στοιχειώδες (άρα και απλό) κύκλωμα Υπάρχει κύκλωμα από το v στο v. Υπάρχει μονοπάτι από το v στο w που είναι απλό αλλά όχι στοιχειώδες 16-May-18 29 29 16-May-18 30 30 8