Граф и его элементы Основные определения

мыши!!!
Если есть мигающая стрелка, значит нужно нажатие левой кнопки мыши в любом месте слайд для продолжения презентации!!!!
После прочтения удалить слайд!

МНОЖЕСТВО ТОЧЕК И МНОЖЕСТВО ЛИНИЙ, СОЕДИНЯЮЩИХ НЕКОТОРЫЕ ПАРЫ ТОЧЕК.

Впервые понятие «граф» ввел в 1936 г. венгерский математик Денни Кёниг. но первая работа по теории графов принадлежала перу великого Леонарда Эйлера и была написана еще в 1736 г.

РЕБРО ИМ ИНЦИДЕНТНО. ДВЕ ВЕРШИНЫ ГРАФА НАЗЫВАЮТСЯ СМЕЖНЫМИ, ЕСЛИ СУЩЕСТВУЕТ ИНЦИДЕНТНОЕ ИМ РЕБРО.

НА РИСУНКЕ СМЕЖНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ ВЕРШИНЫ A и B, A и C; СМЕЖНЫМИ ЯВЛЯЮТСЯ РЕБРА c и d, a и b.

ЕСЛИ ГРАФ ИМЕЕТ РЕБРО, У КОТОРОГО НАЧАЛО И КОНЕЦ СОВПАДАЮТ, ТО ЭТО РЕБРО НАЗЫВАЕТСЯ ПЕТЛЕЙ (у графа петля – q(C,C)).

ДВА РЕБРА НАЗЫВАЮТСЯ СМЕЖНЫМИ, ЕСЛИ ОНИ ИМЕЮТ ОБЩУЮ ВЕРШИНУ.

И ОБОЗНАЧАЕТСЯ deg(A).

deg(A)= 3; deg(B) = 3; deg(C) = 4; deg(D) = 2; deg(E) = 0.

ЕСЛИ ВЕРШИНЕ ИНЦИДЕНТНА ПЕТЛЯ, ОНА ДАЕТ ВКЛАД В СТЕПЕНЬ, РАВНЫЙ ДВУМ, ТАК КАК ОБА КОНЦА ПРИХОДЯТ В ЭТУ ВЕРШИНУ.

1
deg(B) = 1
deg(A) = 1

G, H, E, B, A - ВИСЯЧИЕ ВЕРШИНЫ

ЧЕТНОЕ, РАВНОЕ УДВОЕННОМУ ЧИСЛУ РЕБЕР ГРАФА:

ТЕОРЕМА

ЧИСЛО НЕЧЕТНЫХ ВЕРШИН ЛЮБОГО ГРАФА – ЧЕТНО.

СЛЕДСТВИЕ

НЕВОЗМОЖНО НАЧЕРТИТЬ ГРАФ С НЕЧЕТНЫМ ЧИСЛОМ НЕЧЕТНЫХ ВЕРШИН.

ВЕРШИНА НАЗЫВАЕТСЯ ЧЕТНОЙ (НЕЧЕТНОЙ), ЕСЛИ ЕЕ СТЕПЕНЬ – ЧЕТНОЕ(НЕЧЕТНОЕ) ЧИСЛО.

И ТОЛЬКО ОДНИМ РЕБРОМ.

ДОПОЛНЕНИЕМ ГРАФА НАЗЫВАЕТСЯ ГРАФ С ТЕМИ ЖЕ ВЕРШИНАМИ И ИМЕЮЩИЙ ТЕ И ТОЛЬКО ТЕ РЕБРА, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО ДОБАВИТЬ К ИСХОДНОМУ ГРАФУ, ЧТОБЫ ОН СТАЛ ПОЛНЫМ.

ДОПОЛНЕНИЕ

РЕБЕР, ДЛЯ КОТОРЫХ ЭТА ВЕРШИНА ЯВЛЯЕТСЯ КОНЦОМ (НАЧАЛОМ).

СТЕПЕНИ ВХОДА ВЕРШИН ГРАФА (см. рис.):

СТЕПЕНИ ВЫХОДА ВЕРШИН:

ОРГРАФ

ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ГРАФ (ОРГРАФ) — ГРАФ, РЁБРАМ КОТОРОГО ПРИСВОЕНО НАПРАВЛЕНИЕ. НАПРАВЛЕННЫЕ РЁБРА ИМЕНУЮТСЯ ДУГАМИ.

совпадает с первой вершиной следующего, называется маршрутом.
Число ребер маршрута называется длиной маршрута.

HCDFD – МАРШРУТ ДЛИНОЙ 4.

называется замкнутым или циклом.
Если ребро встретилось только один раз, то маршрут называется цепью.

(t, s, p, r) – 4-ЦИКЛ
(t, s, u, r, t, s, p, r) – 8-ЦИКЛ
петля (q) – 1-ЦИКЛ

(t, s, p) – 3-ЦЕПЬ

ПУТЬ, У КОТОРОГО СОВПАДАЮТ НАЧАЛО И КОНЕЦ.

(u, s, r, t) – 4-путь
(r, u) – 2-путь
(s, r, t) и (u, s, r) – 3-циклы

Путь – упорядоченная последовательность ребер ориентированного графа, в которой конец предыдущего ребра

ЧЕРЕЗ ЛЮБУЮ ИЗ ВЕРШИН НЕ БОЛЕЕ ОДНОГО РАЗА.
НЕОРИЕНТИРОВАННЫЙ ГРАФ НАЗЫВАЕТСЯ СВЯЗНЫМ, ЕСЛИ МЕЖДУ ЛЮБЫМИ ДВУМЯ ЕГО ВЕРШИНАМИ ЕСТЬ МАРШРУТ.

ТЕОРЕМА

ДЛЯ ТОГО, ЧТОБЫ СВЯЗНЫЙ ГРАФ ЯВЛЯЛСЯ ПРОСТЫМ ЦИКЛОМ, НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО, ЧТОБЫ КАЖДАЯ ЕГО ВЕРШИНА ИМЕЛА СТЕПЕНЬ, РАВНУЮ 2.

В ИЗОБРАЖЕНИИ КОТОРОГО НА ПЛОСКОСТИ РЕБРА ПЕРЕСЕКАЮТСЯ ТОЛЬКО В ВЕРШИНАХ.

ПЛАНАРНЫЕ ГРАФЫ

ГРАФА ТОЛЬКО ОДИН РАЗ.
ГРАФ, ОБЛАДАЮЩИЙ ЭЙЛЕРОВЫМ ЦИКЛОМ, НАЗЫВАЕТСЯ ЭЙЛЕРОВЫМ.

ТЕОРЕМА

ГРАФ ЯВЛЯЕТСЯ ЭЙЛЕРОВЫМ ТОГДА И ТОЛЬКО ТОГДА, КОГДА ОН – СВЯЗНЫЙ ГРАФ, ИМЕЮЩИЙ ВСЕ ЧЕТНЫЕ ВЕРШИНЫ.

ОДИН РАЗ.
ГРАФ, СОДЕРЖАЩИЙ ГАМИЛЬТОНОВ ЦИКЛ, НАЗЫВАЕТСЯ ГАМИЛЬТОНОВЫМ.

(C, D, A, B, E) – гамильтонов путь

И m СТОЛБЦОВ(РЕБРА), В КОТОРОЙ:

bij = 1, ЕСЛИ ВЕРШИНА Vj ИНЦИДЕНТНА РЕБРУ Xj
bij = 0, ЕСЛИ ВЕРШИНА Vi ИНЦИДЕНТНА РЕБРУ Xi

ДЛЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО ГРАФА:

ДЛЯ НЕОРИЕНТИРОВАННОГО ГРАФА:

bij = 1, ЕСЛИ ВЕРШИНА Vi ЯВЛЯЕТСЯ НАЧАЛОМ ДУГИ Xj
bij = 1, ЕСЛИ ВЕРШИНА Vj НЕ ИНЦИДЕНТНА ДУГЕ Xj
bij = -1, ЕСЛИ ВЕРШИНА Vi ЯВЛЯЕТСЯ КОНЦОМ ДУГИ Xj

ПОРЯДКА n, В КОТОРОЙ:

aij = 1, ЕСЛИ (Vi, Vj)  X
aij = 0, ЕСЛИ (Vi, Vj)  X