13

Неориентированные графы

[30/100%]
Показать
LaTeX
Задача 305

Найти количество рёбер в nn-вершинном неориентированном графе без петель, в котором любая пара различных вершин соединена ребром.

?
Задача 306

Доказать, что сумма степеней всех вершин произвольного неориентированного графа равна удвоенному количеству рёбер.

?
Задача 307

Доказать лемму «о рукопожатиях»: количество нечётных вершин в графе чётно.

Название происходит из следующей интерпретации: при рукопожатиях, которыми обменялись пришедшие на вечеринку гости, количество людей, пожавших руку нечётное количество раз, является чётным.

?
Задача 308

Может ли в государстве, в котором из каждого города выходит ровно пять дорог, быть ровно 77 дорог между городами? Может ли быть 80 дорог?

?
Задача 309

Перечислить все неизоморфные неориентированные графы без петель, у которых не более четырёх вершин.

?
Задача 310

Доказать, что ребро является мостом тогда и только тогда, когда оно не входит ни в какой простой цикл.

?
Задача 311

Пусть неориентированный граф G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) связен. Доказать, что следующие два условия эквивалентны:

?
(а)

граф G\mathfrak {G} не имеет мостов;

(б)

существует ориентация рёбер графа G\mathfrak {G}, при которой в нём будет только одна компонента сильной связности.

Задача 312

Доказать, что неориентированный связный граф с nn вершинами

?
(а)

содержит n−1n-1 или более рёбер;

(б)

если содержит nn или более рёбер, то в графе имеется как минимум один цикл.

Задача 313

Доказать, что во всякой группе VV из шести человек есть трое попарно знакомых или трое попарно незнакомых. Переформулировать указанную задачу в терминах графов.

?
Задача 314

Привести пример, показывающий, что для пяти человек утверждение из предыдущей задачи может не выполняться.

?
Задача 315

Доказать, что во всяком графе VV из девяти вершин без петель есть четверо попарно соединённых или трое попарно не соединённых. Указание. Рассмотреть два случая:

?
(а)

когда есть вершина степени не больше 4

(б)

когда её нет.

Задача 316

Доказать, что во всяком графе VV из 18 вершин без петель есть четыре попарно соединённых вершины или четыре попарно не соединённых.

?
Задача 317

Доказать, что неориентированный граф G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) связен тогда и только тогда, когда для каждого разбиения V=V1∪V2V=V_{1} \cup V_{2} с непустыми V1V_{1} и V2V_{2} существует ребро, соединяющее какую-то вершину из V1V_{1} с какой-то вершиной из V2V_{2}.

?
Задача 318

Доказать, что если в неориентированном графе имеется ровно две нечётные вершины, то они связаны путём.

?
Задача 319

Чему равно количество компонент связности неориентированного графа

G=({1,2,3,4,5,6,7,8,9},{(1,4),(2,7),(3,9),(7,4),(1,5),(6,7)})? \mathfrak {G}=(\left\{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9\right\} ,\left\{ (1,4),(2,7),(3,9),(7,4),(1,5),(6,7)\right\} )?
?
Задача 320

Доказать, что в связном неориентированном графе любые два простых пути максимальной длины имеют общую вершину.

?
Задача 321
?
(а)

Доказать, что если неориентированный граф G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) не является связным графом, то его дополнение, то есть граф G‾=(V,Eˉ)\overline{\mathfrak {G}}=(V, \bar{E}), является связным (здесь Eˉ=V2\E\bar{E}=V^{2} \backslash E).

(б)

У задачи из (а) имеется следующая популярная интерпретация. В стране Приозерия каждая пара городов соединена в точности одним транспортным маршрутом: или водным, или автобусным. Доказать, что существует вид транспорта, которым можно доехать из любого города страны в любой другой (возможно с пересадками).

Задача 322

Пусть G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) — неориентированный граф. Представлением графа G\mathfrak {G} пересечениями называется пара (A,f)(A, f), где AA — произвольное множество, а f:V→P(A)f: V \rightarrow \mathrm{P}(A) — разнозначная функция такая, что для любых различных вершин uu и vv множества f(u)f(u) и f(v)f(v) пересекаются тогда и только тогда, когда (u,v)∈E(u, v) \in E. Доказать, что для каждого графа такое представление существует.

?
Задача 323

Пусть неориентированный граф без петель G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) имеет kk компонент связности. Доказать, что тогда

∣E∣⩽(∣V∣−k)(∣V∣−k+1)2. |E| \leqslant \frac{(|V|-k)(|V|-k+1)}{2}.
?
Задача 324

Определить, какое наименьшее количество рёбер необходимо добавить к связному графу, чтобы он мог стать эйлеровым или полуэйлеровым.

?
Задача 325

Для геодезических исследований территорию триангулируют: разбивают на треугольные части. В вершинах треугольников устанавливают специальные знаки — вышки. Определить, сколько всего вышек потребуется для триангуляции, если территория разделена на NN треугольников, а на её границе располагается KK вышек.

?
Задача 326

Определить, сколько рёбер и вершин будет иметь многогранник, у которого ff граней и все они треугольные. Для каких ff такие многогранники могут существовать?

?
Задача 327

Исключением вершины называется такая операция с графом. Если есть вершина vv степени 2 с инцидентными рёбрами (v,u)(v, u) и (v,w),u≠w(v, w), u \neq w, то мы удаляем вершину vv и инцидентные рёбра, а вместо них добавляем ребро (u,w)(u, w), рис. 11. Доказать, что при исключении вершин планарность и эйлеровость графа не меняются, а хроматическое число и гамильтоновость могут измениться.

Рис. 11: Исключение вершины v.Рис. 11: Исключение вершины v.

?
Задача 328

Для каждого из пяти правильных многогранников изобразить плоский граф, образованный его вершинами и рёбрами. Определить, каким будет этот граф: эйлеровым, гамильтоновым, найти хроматическое число.

?
Задача 329

Доказать, что не существует многогранника, у которого все грани являются шестиугольными.

?
Задача 330

Назовём многогранник однородным, если все его вершины имеют одну и ту же степень, а все грани имеют одно и то же количество сторон. Доказать, что граф рёбер любого однородного многогранника совпадает с графом одного из правильных многогранников.

?
Задача 331

Показать, что наличие в графе эйлерова и гамильтонова циклов друг от друга не зависит.

?
Задача 332

Определить, является ли следующий граф G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) эйлеровым (полуэйлеровым). Если G\mathfrak {G} не является эйлеровым, то удалить из G\mathfrak {G} минимальное количество рёбер, чтобы он им стал. Построить в исходном или в получившемся графе эйлеров цикл. V={a,b,c,e,f,g,h,k,m,n},E={(a,c),(a,h),(a,m),(a,k),(b,c),(b,k),(b,f),(b,m),(c,k),(c,m),(e,f),(e,g),(f,k),(f,n),(g,m),(g,h),(h,k),(h,m),(k,n)}V=\left\{ a, b, c, e, f, g, h, k, m, n\right\} , E=\left\{ (a, c),(a, h),(a, m),(a, k),(b, c),(b, k),(b, f), (b, m),(c, k),(c, m),(e, f),(e, g),(f, k),(f, n),(g, m),(g, h),(h, k), (h, m),(k, n)\right\}.

?
Задача 333

Определить, является ли следующий граф G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) двудольным. Если G\mathfrak {G} не двудольный, то удалить из G\mathfrak {G} наименьшее количество рёбер так, чтобы G\mathfrak {G} стал двудольным. V={a,b,c,e,f,g,h,k,m,n}V=\left\{ a, b, c, e, f, g, h, k, m, n\right\}, E={(a,h),(a,n),(a,k),(b,k),(b,f),(b,m),(c,k),(c,h),(e,f),(e,g),(f,a),(f,m),(g,m),(m,n)}E=\left\{ (a, h),(a, n),(a, k),(b, k),(b, f),(b, m),(c, k),(c, h),(e, f), (e, g),(f, a),(f, m),(g, m),(m, n)\right\}.

?
Задача 334

Плоский граф G\mathfrak {G} с n+1n+1 вершиной имеет вид правильного nn-угольника, некоторые из вершин которого соединены с центром. Найти хроматическое число такого графа.

?