离散数学第九章
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第九章 图9.1设},,,,{y x w v u V =,画出图),(E V G =,其中:(1))},(),,(),,(),,(),,{(y x y v w v x u v u E =(2))},(),,(),,(),,(),,{(y x y w x w w v v u E =再求各个顶点的度数。
解(1)见图9.1(a )。
其中顶点u 的度数是2,顶点v 的度数是3,顶点x 的度数是2,顶点y 的度数是2,顶点w 的度数是1。
图9.1 习题1图(2)见图9.1(b )。
其中顶点u 的度数是1,顶点v 的度数是2,顶点x 的度数是2,顶点y的度数是2,顶点w 的度数是3。
9.2 设G 是具有4个顶点的完全图。
(1)画出图G 。
(2)画出G 的所有互不同构的生成子图?解(1)如图9.2(1)所示。
图9.2(1) 习题2图(2) 如图9.6(2)所示﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒ ﹒图9.2(2) 习题2图9.3 一个无向简单图,如果同构于它的补图,则称这个图为自互补图。
(1)试画出五个顶点的自互补图。
(2)证明一个自互补图一定只有k 4或14+k 个顶点(k 为整数)。
解(1)(a) (b)图9.3 习题3图 (2)因为n 个顶点的无向完全图有)1(21-n n 条边,所以自互补图有)1(41-n n 条边,因此,k n 4=或14+k 。
9.4 画出两个不同构的简单无向图。
每一个图都仅有6个顶点,且每个顶点都均是3度,并指出这两个图为什么不同构。
解图9.4 习题9.4图9.5 证明任意两个同构的无向图,一定有一个同样的顶点度序列。
顶点度序列是一组按大小排列的正整数。
每一个数对应某一个顶点的度数。
证明两个同构的无向图,度数相同的顶点数目一定相同,这样才能够建立起顶点之间的一一对应关系,进而建立起边的对应关系。
所以,任意二个同构的无向图,一定有一个同样的顶点度序列。
9.6图9.6中所给的图(a )与图(b )是否同构?为什么?(a )(b ) 图9.6 习题6图 解左图9.2(a )中次数为4的点,与3个度数为1,一个度数为2的顶点相邻接,右图9.2(b )中度数为4的点,却与3个度数为1,一个度数为3的顶点相邻接。
习题91. 设G 是一个(n ,m)简单图。
证明:,等号成立当且仅当G 是完全图。
证明:(1)先证结论:因为G 是简单图,所以G 的结点度上限 max(d(v)) ≤ n-1, G 图的总点度上限为 max(Σ(d(v)) ≤ n ﹒max(d(v)) ≤ n(n-1) 。
根据握手定理,G 图边的上限为 max(m) ≤ n(n-1)/2,所以。
(2) =〉G 是完全图 因为G 具有上限边数,假设有结点的点度小于n-1,那么G 的总度数就小于上限值,边数就小于上限值,与条件矛盾。
所以,G 的每个结点的点度都为n-1,G 为完全图。
G 是完全图 =〉 因为G 是完全图,所以每个结点的点度为n-1, 总度数为n(n-1),根据握手定理,图G 的边数 。
■2. 设G 是一个(n ,n +1)的无向图,证明G 中存在顶点u ,d (u )≥3。
证明:反证法,假设,则G 的总点度上限为max(Σ(d(u)) ≤2 n ,根据握手定理,图边的上限为max(m) ≤ 2n/2=n 。
与题设m = n+1,矛盾。
因此,G 中存在顶点u ,d (u )≥3。
■3.确定下面的序列中哪些是图的序列,若是图的序列,画出一个对应的图来: (1)(3,2,0,1,5); (2)(6,3,3,2,2) (3)(4,4,2,2,4); (4)(7,6,8,3,9,5)解:除序列(1)不是图序列外,其余的都是图序列。
因为在(1)中,总和为奇数,不满足图总度数为偶数的握手定理。
可以按如下方法构造满足要求的图:序列中每个数字ai 对应一个点,如果序列数字是偶数,那么就在对应的点上画ai/2个环,如果序列是奇数,那么在对应的点上画(ai-1)/2个环。
最后,将奇数序列对应的点两两一组,添加连线即可。
下面以(2)为例说明:(6 , 3, 3, 2, 2 ) 对应图G 的点集合V= { v 1,v 2,v 3,v 4,v 5}每个结点对应的环数(6/2, (3-1)/2, (3-1)/2, 2/2,2/2) = (3,1,1,1,1)将奇数3,3 对应的结点v 2,v 3一组,画一条连线其他序列可以类式作图,当然大家也可以画图其它不同的图形。