图论及其应用答案电子科大

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习题三:

● 证明:e 是连通图G 的割边当且仅当V(G)可划分为两个子集V1和V2,使对任意u ∈V 1及v ∈V 2, G 中的路(u ,v )必含e .

证明:充分性: e 是G 的割边,故G −e 至少含有两个连通分支,设V 1是其中一个连通分支的顶点集,V 2是其余分支的顶点集,对12,u V v V ∀∈∀∈,因为G 中的u,v 不连通,而

在G 中u 与v 连通,所以e 在每一条(u,v)路上,G 中的(u,v)必含e 。

必要性:取12,u V v V ∈∈,由假设G 中所有(u,v)路均含有边e ,从而在G −e 中不存在从u

与到v 的路,这表明G 不连通,所以e 是割边。

● 3.设G 是阶大于2的连通图,证明下列命题等价:

(1) G 是块

(2) G 无环且任意一个点和任意一条边都位于同一个圈上;

(3) G 无环且任意三个不同点都位于同一条路上。

(1)→(2):

G 是块,任取G 的一点u ,一边e ,在e 边插入一点v ,使得e 成为两条边,由此得到新图G 1,显然G 1的是阶数大于3的块,由定理,G 中的u,v 位于同一个圈上,于是G 1中u 与边e 都位于同一个圈上。

(2)→(3):

G 无环,且任意一点和任意一条边都位于同一个圈上,任取G 的点u ,边e ,若u 在e 上,则三个不同点位于同一个闭路,即位于同一条路,如u 不在e 上,由定理,e 的两点在同一个闭路上,在e 边插入一个点v ,由此得到新图G 1,显然G 1的是阶数大于3的块,则两条边的三个不同点在同一条路上。

(3)→(1):

G 连通,若G 不是块,则G 中存在着割点u ,划分为不同的子集块V 1, V 2, V 1, V 2无环,12,x v y v ∈∈,点u 在每一条(x,y)的路上,则与已知矛盾,G 是块。

● 7.证明:若v 是简单图G 的一个割点,则v 不是补图G ̅的割点。

证明:v 是单图G 的割点,则G −v 有两个连通分支。现任取x,y ∈V(G −v), 如果x,y 不在G −v 的同一分支中,令u 是与x,y 处于不同分支的点,那么,x,与y 在G −v 的补图中连通。若x,y 在G −v 的同一分支中,则它们在G −v 的补图中邻接。所以,若v 是G 的割点,则v 不是补图的割点。

● 12.对图3——20给出的图G1和G2,求其连通度和边连通度,给出相应的最小点割和最小边割。

解:()12G κ= 最小点割 {6,8}

1()2G λ= 最小边割{(6,5),(8,5)}

()25G κ= 最小点割{6,7,8,9,10}

2()5G λ= 最小边割{(2,7)…(1,6)}

13.设H 是连通图G 的子图,举例说明:有可能k(H)>

k(G).

解:

通常k (H )

整个图为G ,割点e 左边的图H 为G 的的子图,k (H )=3 k (G )=1,则k (H )>k(G). e

H