Графи. Основні поняття і визначення

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Необхідно було знайти такий маршрут через місто, щоб пройти всі сім

Необхідно було знайти такий маршрут через місто, щоб пройти всі сім

мостів і кожним мостом пройти рівно один раз. На острів не можна було потрапити інакше як через міст, і кожен з мостів мав бути пройденим за один раз (тобто не можна було пройти на середину мосту і повернутися назад, а потім з іншого берега пройти другу половину). Ейлер довів, що розв'язку не існує.
Слайд 4

§1. Графи. Основні поняття і визначення Граф G=(V,E) – це сукупність

§1. Графи. Основні поняття і визначення

Граф G=(V,E) – це сукупність непорожньої

множини вершин V та множини ребер E.

Орієнтований граф (орграф) - це граф, ребра якого мають напрям.
Ребра орграфа називаються дугами.

Слайд 5

За наочного подавання графа вершини зображуються точками, ребра – лініями, які

За наочного подавання графа вершини зображуються точками, ребра – лініями, які

з’єднують точки.
Кількість ребер, інцидентних до певної вершини x, називається степенем цієї вершини і позначається d(x).
Вершина, в якої степінь дорівнює 0, називається ізольованою. Вершини, які мають степінь 1, називаються висячими, або кінцевими .
Петлями називають ребра, які мають збіжні кінці.
Граф, який не має ребер (U = ∅), називається порожнім. Усі вершинипорожнього графа є ізольовані.
Слайд 6

Слайд 7

Звичайний граф з n вершинами, будь-яка пара вершин якого з'єднана ребром,

Звичайний граф з n вершинами, будь-яка пара вершин якого з'єднана ребром,

називається повним і позначається Kn.
Кількість ребер в повному графі дорівнює

 

Граф, який може бути зображено на площині (без перетину ребер), називається планарним.

Слайд 8

Теорема 1. Сума степенів усіх вершин графа дорівнює подвоєній кількості ребер.

Теорема 1. Сума степенів усіх вершин графа дорівнює подвоєній кількості ребер.
Д

о в е д е н н я
Кожне ребро двічі входить до суми, звідки й випливає твердження.

Теорема 2. У кожному графі число вершин, які мають непарний степінь, є парне.
Д о в е д е н н я
Нехай X1 ⊆ X – множина вершин непарного степеня; X2 ⊆ X – множина вершин парного степеня. Зазначимо, що X = X1 ∪ X2; X1 ∩ X2 = ∅.

 

 

Слайд 9

Насичений граф Розріджений граф

 

Насичений
граф

Розріджений
граф

 

 

Слайд 10

Мультиграф – це граф із кратними ребрами. Псевдограф – це граф

Мультиграф – це граф із кратними ребрами.
Псевдограф – це граф з

петлями.
Граф, що не містить петель і кратних ребер, називається звичайним, або простим графом.
Слайд 11

Підграфом графа G=(X,V) називають граф G’=(X1,V1), для якого х1⊂X, v1⊂V. Підграф

Підграфом графа G=(X,V) називають граф G’=(X1,V1), для якого х1⊂X, v1⊂V. Підграф

називають власним, якщо він відмінний від самого графа.

Граф G″=(X″,V″) називається остовним підграфом графа G=(X,V),якщо X″ =X та V″ ⊆V.

Слайд 12

Граф, вершини якого можна розбити на непересічні підмножини V1 і V2

Граф, вершини якого можна розбити на непересічні підмножини V1 і V2

так, що ніякі дві вершини, що належать тій самій підмножині, не суміжні, називається дводольним (графом Кеніга) і позначається Bmn (m=|V1|, n=|V2|, m+n=|V|).

B33

Граф, вершини якого можна розбити на n непересічних підмножини так, що ніякі дві вершини, що належать одній підмножині, не суміжні, називається n-дольним.

Тридольний граф

Слайд 13

Графи G1=(V1,E1) і G2=(V2,E2) називаються ізоморфними (позначення: G1~G2), якщо між графами існує взаємо-однозначне відображення j: G1

Графи G1=(V1,E1) і G2=(V2,E2) називаються ізоморфними (позначення: G1~G2), якщо між графами

існує взаємо-однозначне відображення j: G1
Слайд 14

§2 Унарні операції над графами 1. Доповнення. Доповненням графа G =

§2 Унарні операції над графами

1. Доповнення.
Доповненням графа G = (X,V) називають

граф G=(X,V′), якщо його ребро (xi,xj) входить в V′ тоді і тільки тоді, коли воно не входить в V. Іншими словами, дві вершини xi і xj суміжні в G, якщо вони не суміжні в G.

G = (X,V)

 

Слайд 15

2.Видалення вершини. Нехай xi – вершина графа G = (X,V). G-xi

2.Видалення вершини.
Нехай xi – вершина графа G = (X,V). G-xi

– граф, що отриманий видаленням з графа G вершини xі та ребер інциндентних цій вершині.

G = (X,V)

3. Видалення ребер.
Нехай li – ребро графу G = (X,V). Тоді G-(li) – підграф графу G, який отримано після викидання ребра li.

Слайд 16

4. Стягування. Стягування – операція видалення ребра l і ототожнювання його

4. Стягування.
Стягування – операція видалення ребра l і ототожнювання його кінцевих

вершин. Граф G називають стягненим до графу Н, якщо Н можна отримати з G послідовністю стягувань .

5. Замкнення або ототожнювання.
Кажуть, що пара вершин графу G xi та xj замикаються (ототожнюються), якщо вони замінюються новою вершиною, всі ребра графу G інциндентні xi та xj, стають інциндентними новій вершині.

Слайд 17

§3 Бінарні операції над графами 1. Об’єднання графів. Об’єднанням графів G1

§3 Бінарні операції над графами

1. Об’єднання графів.
Об’єднанням графів G1 та G2,

позначається G1∪G2, є граф G3 = (X1∪X2, V1∪V2) множина його вершин є об’єднанням X1 та X2, а множина його ребер є об’єднанням V1 та V2 .

G1

G1∪G2

Слайд 18

2. Перетин Перетином графів G1 та G2, позначається G1∩G2 є граф

2. Перетин
Перетином графів G1 та G2, позначається G1∩G2 є граф G3

= (X1∩X2,V1∩V2), тобто множина його вершин складається лише з тих вершин, які є одночасно в G1 та G2, а множина ребер G3 складається з ребер, які одночасно присутні в G1 та G2 .

G1

G1∩G2