姚玉锦 201621050124 光电信息学院图论1班。
习题一。4.证明图1-28中的两图是同构的。
图 1-28
证明:作映射f : vi ui (i=1,2….10)
容易证明,对vi v j e ((a)),有f (vi vj,),ui , uj ,,e,((b))
1<=i <=10, 1<=j <=10)由图的同构定义知,图(a)和图(b)是同构的。
5.证明:四个顶点的非同构简单图有11个。
证明:按边的条数采取枚举法,如下表所示:
四个顶点的简单图至多只能有6条边,因此上表已穷举了所有情况,因此四个顶点的非同构简单图只有11个,原题得证。
11. 证明:序列(7,6,5,4,3,3,2)和(6,6,5,4,3,3,1)不是图序列。
证明:①对于第一个序列(7,6,5,4,3,3,2),考察非负整数组。
显然 п2不是图序列,因此序列(7,6,5,4,3,3,2)不是图序列;
对于第二个序列(6,6,5,4,3,3,1),考察非负整数组。
由于п不是图序列,因此原序列(6,6,5,4,3,3,1)也不是图序列。
17. 证明:若g不连通,则g的补图是连通的。
证明:对u,v∈v ,若u与v属于g的不同连通分支,显然u与v在的补图中连通;若u与v属于g的同一连通分支,设w为g的另一个连通分支中的一个顶点,则u与w,v与w分别在u与v在g的补图中是连通的。
18. 证明:若∈ ,则。
证明:若e是g的割边,则ω e =ω1 ,若e是g的非割边,则。
e =ω所以,若e∈e ,则有ω ≤e ≤ω1 。
习题二。1. 证明:非平凡树的最长路的起点和终点均是1度的。
证明:若非平凡树中的(u, v)路的起点或终点的度大于1,这时因树无圈,易知(u, v)路可继续延长。故对非平凡树种的最长路的端点和终点度必须为1。
9. 证明:顶点度数为偶数的连通图本身可构成一个包含所有边的回路。
证明:当且仅当g是连通图且g中每个顶点的度数均为偶数时,g是欧拉图,则由欧拉图的定义可知,g中含欧拉回路,有欧拉回路是包含图中每条边的简单回路,因此顶点度数为偶数的连通图本身可构成一个包含所有边的回路。
16. kruskal算法能否用来求:
赋权连通图中的最大权树?
赋权图中的最小权的最大森林?
如果可以,怎样实现?
解:⑴ 可以用kruskal算法,只需把kruskal算法中的“小”字换为“大”字。
即可; 可以用kruskal算法,只需对g的每一分支施行kruskal算法。
习题三。1. 证明:e是连通图g的割边当且当可划分为两个子集和 ,使对∈及∈ ,g中的(u, v)路必含e。
证明:对于任意的u∈v1,v∈v2,如果点e不在某一条(u, v)路上,那么该路也是连接g-e中的u与v的路,这与u,v处于g-v的不同分支矛盾;
若e不是图g的割点,那么g-v连通,因此在g-v中存在(u, v)路,当然也是g种一条没有经过点e的(u, v)路,矛盾。
3 设g是阶大于2的连通图,证明下列命题等价:
g是块;g无环且任意一个点和任意一条边都位于同一个圈上;
g无环且任意三个不同点都位于同一条路上。
证明:⑴g是阶大于2的连通图当且仅当g连通、无割点且至少含有三个点, 由块的定义可知g是块和g是阶大于2的连通图是等价命题;
⑵令u是任意一顶点,vw是任一边,则存在包含u,v的圈c。若w∈c,则c 中含u的(v, w)段+vw构成的圈c′,即为所求;若w不属于c,则v 不是g的割点,故存在不过v点的(u, w)路p,设x由w出沿p前进、与c相交的第一个顶点,则c中含u的(v, x)段+p中的(w, x) 段+vw构成圈c′,即为所求。
设u,v是任意两个顶点,w是任意第三个顶点,e是w的关联边, 由前可知存在过e的(u, v)路,显然此路必过w。
7. 证明:若v是简单图g的一个割点,则v不是补图的割点。
证明:v是单图g的割点,则g-v至少两个连通分支。现在任取。
x,y∈vv,如果x,y在g-v的同一分支中,令u是与x,y处于不同分支的点,那么,通过u,可说明,x与y在g-v的补图中连通。若x,y在g-v的不同分支中,则他们在g-v的补图中邻接。所以,若v是g的割点,则v不是其补图的割点。
12. 对于3-20给出的图和,求其连通度和边连通度,给出相应的最小点割和最小边割。
由于在g1中,w(g113)w(g1),所以连通度为2,最小点割为;
w(g11434)w(g1),边连通度为2,所以最小边割为。
在g2中,w(g2137)w(g2),所以所以连通度为3,最小点割为。
1,3,7};w(g2122327)w(g2),边连通度为3,所以最小边割为。
注由于g2的轮换对称性,类似的点和边都满足条件)
13.设h是连通图g的子图,举例说明:有可能k(h)> k(g)。
解:如下图所示,h是g的子图,k(h)=3>k(g)=1gh
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