在哥尼斯堡的一个公园里, 有七座桥將普雷格尔河中两 个岛及岛与河岸连接起来(如 图)。问是否可能从这四块陆 地中任一块出发,恰好通过 每座桥一次,再回到起点? 哥尼斯堡(Koni gsberg) 七桥问题
在哥尼斯堡的一个公园里, 有七座桥将普雷格尔河中两 个岛及岛与河岸连接起来(如 图)。问是否可能从这四块陆 地中任一块出发,恰好通过 每座桥一次,再回到起点? 哥尼斯堡(Konigsberg) 七桥问题
1736年29岁的欧拉向圣彼得堡科学院递交了《哥 尼斯堡的七座桥》的报告,在解答问题的同时, 开创了数学的一个新的分支一图论,也由此展 开了数学史上的新历程。 欧拉的论文《Solutio problematis ad geometriam situs pertinentis/The solution of a problem relating to the geometry of position/ 据几何位置的解题方法》1741年发表于《Journal Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae》 这是关于图论的第一篇论文
1736年29岁的欧拉向圣彼得堡科学院递交了《哥 尼斯堡的七座桥》的报告,在解答问题的同时, 开创了数学的一个新的分支——图论,也由此展 开了数学史上的新历程。 欧拉的论文《Solutio problematis ad geometriam situs pertinentis /The solution of a problem relating to the geometry of position/依 据几何位置的解题方法》1741年发表于《Journal Commentarii academiae scientiarum Petropolitanae》。 ——这是关于图论的第一篇论文
每一块陆地考虑成一个点 连接两块陆地的桥以线(边)表示 A B 因为点A关联了5条边,即与岛A相连接的有5座桥, 故这些桥不可能每座恰好被走过1次
每一块陆地考虑成一个点 连接两块陆地的桥以线(边)表示 因为点A关联了5条边,即与岛A相连接的有5座桥, 故这些桥不可能每座恰好被走过1次 C A B D
再论七桥问题:从图的基本概念说起 图的定义 一个图G是一个有序二元组(V,),其中 )V是一个有限的非空集合,称为顶点集合,其 元素称为顶点或点。用V或v(G)或v表示顶点数; (2)E是由V中的点组成的无序对构成的集合,称 为边集,其元素称为边,且同一点对在E中可以 重复出现多次。用|E或e(G)或e表示边数
再论七桥问题:从图的基本概念说起 图的定义 (1) V是一个有限的非空集合,称为顶点集合,其 元素称为顶点或点。用|V|或v(G)或υ表示顶点数; (2) E是由V中的点组成的无序对构成的集合,称 为边集,其元素称为边,且同一点对在E中可以 重复出现多次。用|E|或e(G)或ε表示边数。 一个图G是一个有序二元组(V, E),其中
相邻:同一条边的两个端点称为相邻 关联:一条边的端点和边关联 环:端点重合的边 重边:端点相同的边(两条以上) 有限图:顶点集和边集都是有限的图 平凡图:只有一个项点的图 简单图:不含重边和环的图
相邻:同一条边的两个端点称为相邻 环:端点重合的边 重边:端点相同的边(两条以上) 有限图:顶点集和边集都是有限的图 平凡图:只有一个顶点的图 简单图:不含 和 的图 关联:一条边的端点和边关联
图:G=(V,E) 点集:V={A,B,C,D} 点数:V=v(G)=4 边集:E={A,C,{A,C{A,B{B,C{A,D.{A,D}{B,D} =AC,AC,AB,BC,AD,AD,BDY :={e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7} e4 边数:IE=e(G)=7 e2 e3 顶点v的度数d(w):与v关联的边的条数 B d(A)=5,d(B)=3,de=3,d(D)=3 e6 e7 注:一个环(如果存在的话)算两条边 d(C)=5
图:G=(V,E) 点集:V={A,B,C,D} 点数:|V|=v(G)=4 边集:E={{A,C},{A,C},{A,B},{B,C},{A,D},{A,D},{B,D}} :={AC,AC,AB,BC,AD,AD,BD} :={e1 ,e2 ,e3 ,e4 ,e5 ,e6 ,e7 } 边数:|E|=e(G)=7 顶点v的度数d(v):与v关联的边的条数 d(A)=5,d(B)=3,d(C)=3,d(D)=3 注:一个环(如果存在的话)算两条边 d(C)=5 e1 e2 e4 e5 e3 e6 e7 e8
●最大度:△(G)=max{d(v)川v∈V ●最小度:(G)=min{d(v)川v∈V} 最大度=5,在点A处达到 A B 最小度=3,在点B,C,D处达到 D
最大度: 最小度: (G) = max{d(v)| v V} (G) = min{d(v)| v V} 最大度=5,在点A处达到 最小度=3,在点B,C,D处达到
度和关系式: ∑d()=2e vel (1)图中每条不是环的边恰好关联2个顶点; (2)图中每个环只关联1个顶点,但一个环算2条边 推论:在任何图中,奇度点个数为偶数 奇数×?+偶数x偶数或者奇数=偶数
( ) 2 . v V d v = 推论:在任何图中,奇度点个数为偶数 度和关系式: (1)图中每条不是环的边恰好关联2个顶点; (2)图中每个环只关联1个顶点,但一个环算2条边 奇数 x ?+ 偶数 x 偶数或者奇数 = 偶数
e ■途径:图中点边交替出现的有限序列(以点开始,以点结束) e26 V1 e12 V2 e23 V3 e23 V2 ■迹:一条边互不相同的途径 e e V1 e12 V2 e23 V3 e34 V4 eso e ●路:一条点互不相同的迹 V1 e12 V2 e23 V3 e34 V4 e Eu1er迹:经过图的每一条边的迹 eas V1 e12 V2 e23 V3 e34 V4 e45 V5 e56 V6 e64 V4 e42 V2 e26 V6 e61 V1 Euler环游:闭(起点和终点一样)的Euler迹 V1 e12 V2 e26 V6 e56 V5 e45 V4 e42 V2 e23 V3 e34 V4 e64 V6 e61 V1 ■Euler通路:开(起点和终点不一样)的Euler迹 此图存在Euler通路吗??? Euler图:存在Euleri环游的图
途径:图中点边交替出现的有限序列(以点开始,以点结束) v1 e12 v2 e23 v3 e23 v2 迹:一条边互不相同的途径 v1 e12 v2 e23 v3 e34 v4 路:一条点互不相同的迹 v1 e12 v2 e23 v3 e34 v4 Euler迹:经过图的每一条边的迹 v1 e12 v2 e23 v3 e34 v4 e45 v5 e56 v6 e64 v4 e42 v2 e26 v6 e61 v1 Euler环游:闭(起点和终点一样)的Euler迹 v1 e12 v2 e26 v6 e56 v5 e45 v4 e42 v2 e23 v3 e34 v4 e64 v6 e61 v1 Euler通路:开(起点和终点不一样)的Euler迹 此图存在Euler通路吗 ??? Euler图:存在Euler环游的图
引理1:若简单图G的最小度至少为k父2 则G包含一个边数至少为k+1的圈。 证明:取图G的一条长度最长的路P, 其经过的点依次记为Vo,V1,Vt-1Vt 则点Vo与点V的邻点都在路P上(为什么?) 由于G的最小度至少为k,故点V至少有k个邻点 设其为V12Vk(ik之≥i2≥1) 从而有t≥ik之k 于是,V0V1VkVo为图G中的一个包含ik+1≥k+1条边的圈
引理1:若简单图G的最小度至少为k≥2, 则G包含一个边数至少为k+1的 。 证明:取图G的一条长度最长的路P, 其经过的点依次记为v0 ,v1 ,...,vt-1 ,vt 则点v0与点vt的邻点都在路P上 ( ) 由于G的最小度至少为k,故点v0至少有k个邻点 设其为vi1,vi2,...vik (ik≥...≥i2≥i1) 从而有 t≥ik≥k 于是,v0v1 ...vikv0为图G中的一个包含ik+1≥k+1条边的圈