Основные понятия теории графов. Гладких О.Б - 85 стр.

UptoLike

Составители: 

92
всегда возможно на каждом шаге. (Если v = u, то
доказательство не меняется, если имеются ребра,
инцидентные u). Покажем, что данная процедура
приводит к эйлерову пути. Действительно, в G не
может быть ребер, оставшихся не пройденными по-
сле использования последнего ребра, инцидентного
u, поскольку в противном случае удаление ребра,
смежного одному
из оставшихся, привело бы к не-
связному графу, что противоречит условию 2).
3.4. Некоторые родственные задачи
Сразу же укажем ряд вопросов, связанных с
тем, имеется ли в неориентированном графе эйле-
ров цикл. Например:
1) Каково наименьшее число цепей или циклов не-
обходимое для того, чтобы каждое ребро графа
G содержалось точно в одной цепи или в одном
цикле? Очевидно, что если G имеет эйлеров
цикл или эйлерову цепь, то ответом будет число
один.
2) Ребрам графа G приписаны положительные ве-
са. Требуется найти цикл, проходящий через
каждое ребро графа G по крайней мере один раз
и такой, что для него общий вес (а именно сум-
ма величин n
j
.c.(a
j
), где число n
j
показывает,
сколько раз проходилось ребро a
j
, а c.(a
j
) – вес
ребра) минимален. Очевидно, что если G содер-
жит эйлеров цикл, то любой такой цикл будет
85
Теорема 2.13. Для любого неорграфа G без петель
выполняется неравенство
J
(G) } deg (G) + 1.
0B3. Эйлеровы циклы
3.1. Основные понятия и определения
Дадим строгое определение эйлерову циклу
и эйлерову графу.
Определение 3.1. Если граф имеет цикл (не обяза-
тельно простой), содержащий все ребра графа по
одному разу, то такой цикл называется эйлеровым
циклом, а граф называется эйлеровым графом.
Определение 3.2. Если граф имеет цепь (не обяза-
тельно простую), содержащую все вершины по
одному разу, то такая цепь называется эйлеровой
цепью, а граф называется полуэйлеровым графом.
Ясно, что эйлеров цикл содержит не только
все ребра по одному разу, но и все вершины графа
(возможно, по несколько раз). Очевидно также,
что эйлеровым
может быть только связный граф.
Выберем в качестве вершин графа берега ре-
ки, а в качестве ребермосты, их соединяющие.
После этого задача становится очевидной: требо-
вание неосуществимочтобы его выполнить, чис-
ло дуг, приходящих к каждой вершине, должно
быть четным. В самом деле, поскольку по одному
мосту нельзя проходить
дважды, каждому входу
на берег должен соответствовать выход.
всегда возможно на каждом шаге. (Если v = u, то       Теорема 2.13. Для любого неорграфа G без петель
доказательство не меняется, если имеются ребра,       выполняется неравенство J (G) } deg (G) + 1.
инцидентные u). Покажем, что данная процедура
приводит к эйлерову пути. Действительно, в G не                      3. Эйлеровы циклы
                                                                    0B




может быть ребер, оставшихся не пройденными по-             3.1. Основные понятия и определения
сле использования последнего ребра, инцидентного            Дадим строгое определение эйлерову циклу
u, поскольку в противном случае удаление ребра,       и эйлерову графу.
смежного одному из оставшихся, привело бы к не-       Определение 3.1. Если граф имеет цикл (не обяза-
связному графу, что противоречит условию 2).          тельно простой), содержащий все ребра графа по
       3.4. Некоторые родственные задачи              одному разу, то такой цикл называется эйлеровым
      Сразу же укажем ряд вопросов, связанных с       циклом, а граф называется эйлеровым графом.
тем, имеется ли в неориентированном графе эйле-       Определение 3.2. Если граф имеет цепь (не обяза-
ров цикл. Например:                                   тельно простую), содержащую все вершины по
                                                      одному разу, то такая цепь называется эйлеровой
1) Каково наименьшее число цепей или циклов не-       цепью, а граф называется полуэйлеровым графом.
   обходимое для того, чтобы каждое ребро графа             Ясно, что эйлеров цикл содержит не только
   G содержалось точно в одной цепи или в одном       все ребра по одному разу, но и все вершины графа
   цикле? Очевидно, что если G имеет эйлеров          (возможно, по несколько раз). Очевидно также,
   цикл или эйлерову цепь, то ответом будет число     что эйлеровым может быть только связный граф.
   один.                                                    Выберем в качестве вершин графа берега ре-
2) Ребрам графа G приписаны положительные ве-         ки, а в качестве ребер – мосты, их соединяющие.
   са. Требуется найти цикл, проходящий через         После этого задача становится очевидной: требо-
   каждое ребро графа G по крайней мере один раз      вание неосуществимо – чтобы его выполнить, чис-
   и такой, что для него общий вес (а именно сум-     ло дуг, приходящих к каждой вершине, должно
   ма величин nj.c.(aj), где число nj показывает,     быть четным. В самом деле, поскольку по одному
   сколько раз проходилось ребро aj, а c.(aj) – вес   мосту нельзя проходить дважды, каждому входу
   ребра) минимален. Очевидно, что если G содер-      на берег должен соответствовать выход.
   жит эйлеров цикл, то любой такой цикл будет

                           92                                                  85