第四章。
3(1).有欧拉闭迹和h圈。
2).有欧拉闭迹但没有h圈。
3).有h圈无欧拉闭迹。
4).无欧拉闭迹且没有h圈。
4:证:若g不是h图,由chvatal定理知,g度弱于某个图,故:
这与题目已知条件相矛盾,故g是h图。
8:证:不失一般性,设g是连通图,是g的2k个奇点,连接,得到,则得到图,则是欧拉图,设c是中的欧拉闭迹,删除c中的,即可得到k条边不重复的迹,使得。
10(1)若g不是二连通图,那么g不连通或者有割点u,则w,故g是非h图。
2). 若g是具有二分类的偶图,且,若假设则,故g是非h图。
11:设r是g中的h路,则对于每个真子集s,有w,又:
ww,故w.
12:设u是g外一点,将u和g中的每个点连接得到图,则g的度序列为,故有题意知,不存在小于的正整数m,使得,故由chvatal定理知,图是h图,则g有h路。
15:(1)由图的闭包定义可知,构作一个图的闭包,可以通过不断在度和大于等于n的非邻接顶点加边得到。故图的闭包算法如下:
第一步:令;
第二步:在中求顶点,使得:
第三步:如果,则转到第四步;否则,停止,则可得到g的闭包。
第四步:令,转到第二步。
复杂性分析:由其算法我们可得出其总运算量为:
故该算法能够在多项式时间内被解决,故该算法是一个好算法。
2).设计算法如下:
第一步:在闭包构造中,将加入的边依次加入次序记为,在中任意取出一个h圈,令k=n;
第二步:若不在中,令;否则转到第三步。
第三步:设,令;求中两个相邻点u和v使得,u,v依序排列在上,且有:,令:
第四步:若k=1,转到第五步;否则,令k=k-1,转第二步;
第五步:停止。为g的h圈。
算法的复杂性分析:因为该算法进行了n次循环,每次循环中找到满足要求的邻接顶点u和v至多需要n-3次判断,所以总的运算量:n(n-3)。是一个好算法。
第五章。1:(1)证:k方体有2k个顶点,每个顶点可以用长度为k的二进制码来表示,两个顶点连线当且仅当代表两个顶点的二进制码只有一位坐标不同。
若划分k方体的2k个顶点,把坐标之和为偶数的顶点归入x,否则归入y。显然,x中顶点互不邻接,y中顶点也如此。所以k方体是偶图。
又k方体的每个顶点度数为k,所以k方体是k正则偶图。所以由推论可知:k方体存在完美匹配。
2).解k2n的任意一个顶点有2n-1中不同的方法被匹配。所以k2n的不同完美匹配个数等于(2n-1)k2n-2,如此推下去,可以归纳出k2n的不同完美匹配个数为:
(2n-1)!!同理,k n, n的不同完美匹配个数为:(n)!。
2:若不然,设m1与m2是树t的两个不同的完美匹配,那么m1δm2≠φ,且t[m1δm2]每个顶点度数为2,即它存在圈,于是推出t中有圈,矛盾。故一棵树中最多只有一个完美匹配。
7:解:设。
作如下四条路:
故其四个生成圈如下:
8:证明:k6n-2= k 2(3n-1) ,所以,可以分解为6n-3个边不重的1因子之和。
而任意3个1因子可以并成一个3因子。所以,共可以并成2n-1个3因子。即k6n-2可以分解为2n-1个3因子的和。
10:证明:因δ(g)≥n/2+1 ,由狄拉克定理:
n阶图g有h圈c .又因n为偶数,所以c为偶圈。于是由c可得到g的两个1因子。
设其中一个为f1。设g1=g-f1。则δ(g1)≥n/2。
于是g1中有h圈c1.作h=c1∪f1。显然h是g的一个3因子。
19:证明:k4n+1= k 2(2n)+1 , 所以,可以分解为2n个边不重的2因子之和。
而任意2个2因子可以并成一个4因子。所以,共可以并成n个4因子。即k4n+1可以分解为n个4因子的和。
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