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图论及其应用1-3章习题答案(电子科大).doc

1、习题一 1. (题14):证明图1-28中的两图是同构的 图1-28 证明 将图1-28的两图顶点标号为如下的(a)与(b)图 作映射f : f(vi)®ui (1£ i £ 10) 容易证明,对"vivjÎE((a)),有f(vivj)=uiujÎE((b)) (1£ i £ 10, 1£j£ 10 ) 由图的同构定义知,图1-27的两个图是同构的。 2. (题6)设G是具有m条边的n阶简单图。证明:m =当且仅当G是完全图。 证明 必要性 若G为非完全图,则$ vÎV(G),有d(v)<

2、n-1 Þ å d(v) < n(n-1) Þ 2m

3、若vi1vi2…vin是一条路,由于d³ 2,因此,对vin,存在点vik与之邻接,则vik¼vinvik构成一个圈 。 5. (题17)证明:若G不连通,则连通。 证明 对,若u与v属于G的不同连通分支,显然u与v在中连通;若u与v属于g的同一连通分支,设w为G的另一个连通分支中的一个顶点,则u与w,v与w分别在中连通,因此,u与v在中连通。 习题二 2、 证明:每棵恰有两个1度顶点的树均是路。 证明:设树T为任意一个恰有两个1度顶点的树,则T是连通的,且无圈,令V1 、V2 为度为1的顶点,由于其他的顶点度数均为0或者2,且T中无圈,则从V1到V2 有且只有一条连通路

4、所以,每棵恰有两个1度顶点的树均是路。得证。 5、 证明:正整数序列是一棵树的度序列当且仅当。 证明:设正整数序列是一棵树T的度序列,则满足,E为T的边数,又有边数和顶点的关系,所以 14、 证明:若e是的边,则。 若e为Kn的一条边,由Kn中的边的对称性以及每棵生成树的边数为n-1,Kn的所有生成树的总边数为:,所以,每条边所对应的生成树的棵数为:,所以,K n - e 对应的生成树的棵数为: 16、 Kruskal算法能否用来求: (1) 赋权连通图中的最大权值的树? (2) 赋权图中的最小权的最大森林?如果可以,怎样实现? 解:(1)不能,Kruskal算法得

5、到的任何生成树一定是最小生成树。 (2)可以,步骤如下: 步骤一:选择边e1,是的尽可能小; 步骤二:若已选定边,则从选取,使 a、 为无圈图 b、 是满足a的尽可能小的权; 步骤三:当步骤二不能继续执行时停止; 习题三 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。 证明:(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,显然的是阶数大于3的块,由定理,G中的u,v位于同一个圈上,于是中u

6、与边e都位于同一个圈上。 (2) →(3): 无环,且任意一点和任意一条边都位于同一个圈上,任取的点u,边e,若在上,则三个不同点位于同一个闭路,即位于同一条路,如不在上,由定理,的两点在同一个闭路上,在边插入一个点v,由此得到新图,显然的是阶数大于3的块,则两条边的三个不同点在同一条路上。 (3)→(1): 连通,若不是块,则中存在着割点,划分为不同的子集块,,,无环,,点在每一条的路上,则与已知矛盾,是块。 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. e H 整个图为,割点左边的图为的的子图, ,则. 15、 设T是简单连通图G的生成树,称为G的余树,图G的极小边割是指其任何真子集均不是边割的边割。证明: (1) 不含G的极小边割。 (2) 包含G的唯一的极小边割,其中e为G的不在中的边。 证明:(1)设含有G的极小边割S,则T中不含极小边割S,由于T是简单连通图G的生成树,则T中必然含有一组极小割边,这与T中不含极小割边相矛盾,则中不含G的极小边割。 (2)假设e为中的一条边,根据(1)得+e中仍不含G的极小割边,这与 包含G的唯一的极小边割相矛盾,则e为G的不在中的边,得证。

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