2.6

Гамильтоновы пути и циклы

[8/88%]
Показать
LaTeX
Задача 2.6.1

Грани гамильтонова плоского графа можно правильно раскрасить в 4 цвета.

?
Примечание.
?

Гамильтонов путь (цикл) в графе — путь (цикл), проходящий через каждую вершину ровно по одному разу.

Напомним (п. 2.1), что длина пути — число его рёбер (а не вершин).

Задача 2.6.2
?
(1)

Если граф связен и 2en23n+62e \geq n^{2} - 3n + 6, то в нём есть гамильтонов цикл.

(2)

Теорема Дирака — Оре. Граф, сумма степеней любых двух несмежных вершин которого не меньше nn, имеет гамильтонов цикл.

(3)

Лемма Дирака. Если a0asa_{0} \ldots a_{s} — максимальный из путей в графе, проходящих по каждой своей вершине только один раз, s3s \geq 3 и dega0+degas>s\deg a_{0} + \deg a_{s} > s, то в этом графе есть несамопересекающийся цикл длины ss.

(4)

Если в связном графе есть несамопересекающийся цикл длины s<ns < n, то в этом графе есть путь длины ss, проходящий по каждой своей вершине только один раз.

(5)

Граф, сумма степеней любых двух несмежных вершин которого не меньше n1n-1, имеет гамильтонов путь.

Задача 2.6.3

Пусть для некоторого графа и некоторого целого k2k \geq 2 среди любых k+1k+1 вершин графа есть ребро и после удаления любого набора из k1k-1 вершины граф остаётся связным. Тогда в этом графе есть гамильтонов цикл.

?
Задача 2.6.4

Пусть среди любых k+1k+1 вершин графа есть ребро и после удаления любого набора из k1k-1 вершины граф остаётся связным.

?
(1)

В этом графе есть хотя бы один несамопересекающийся цикл.

(2)

Обозначим через v1,,vsv_{1}, \ldots , v_{s} максимальный несамопересекающийся цикл в этом графе. Обозначим через WW любую компоненту связности графа, полученного удалением вершин этого несамопересекающегося цикла из исходного графа. Обозначим через XX множество вершин несамопересекающегося цикла, соседних с WW.

Тогда Xk\left|X\right| \geq k.

(3)

Вершины vi,vi+1v_{i}, v_{i+1} не лежат одновременно в XX.

(4)

Если vi,vjXv_{i}, v_{j} \in X, то в графе нет ребра vi+1vj+1v_{i+1} v_{j+1}.

Задача 2.6.5
?
(1)

Есть ли гамильтонов путь в графе на рис. 8?

Рис. 8. Есть ли в этом графе гамильтонов путь?Рис. 8. Есть ли в этом графе гамильтонов путь?

(2)

Есть ли гамильтонов цикл в графе на рис. 9?

Рис. 9. Граф многогранника Гринбергса. Есть ли в нём гамильтонов путь?Рис. 9. Граф многогранника Гринбергса. Есть ли в нём гамильтонов путь?

(3)

Для каких nn есть гамильтонов цикл в графе, вершинами которого являются 3-элементные подмножества nn-элементного множества, и два подмножества соединены ребром, если они пересекаются ровно по одному элементу?

Задача 2.6.6

Максимальное число попарно непересекающихся по рёбрам гамильтоновых циклов в графе KnK_{n} равно [n12]\left[\dfrac {n-1}{2}\right].

?
Задача 2.6.7
?
(1)

В любом турнире имеется ориентированный гамильтонов путь.

(2)

Для любого nn существует турнир с nn вершинами, в котором имеется не менее n!/2nn! / 2^{n} ориентированных гамильтоновых путей.

Примечание.
?

Турниром называется ориентированный граф, любые две вершины которого соединены ребром. (То есть для любых двух вершин v,wv, w турнира среди его рёбер есть (v,w)(v,w) или (w,v)(w,v), но не оба ребра сразу.)

Задача 2.6.8

Рёберным графом графа GG называется граф, вершины которого — рёбра графа GG; две вершины рёберного графа соединены ребром, если соответствующие рёбра графа GG имеют общую вершину. Найдите в терминах графа GG необходимое и достаточное условие наличия гамильтонова цикла в его рёберном графе.

См. также [Ve].

?