diff --git a/KMA DMA/Prednaska09.md b/KMA DMA/Prednaska09.md index d227a9e..5775e67 100644 --- a/KMA DMA/Prednaska09.md +++ b/KMA DMA/Prednaska09.md @@ -95,7 +95,7 @@ 2) G je silně souvislý $\iff$ $G^C$ má jediný vrchol 3) G acyklický $\iff G^C = G$ -**Matice přířazené grafům** (or. & neor.) +**Matice přiřazené grafům** (or. & neor.) - Laplaceova matice L(G) neorientovaného grafu G řádu $n = \vert V(G) \vert$ - redukovaná Laplaceova matice $L_{R}(G)$ - vynecháním i-tého řádku a i-tého sloupce pro nějaké (pevné) i diff --git a/KMA DMA/Prednaska10.md b/KMA DMA/Prednaska10.md new file mode 100644 index 0000000..346a3ef --- /dev/null +++ b/KMA DMA/Prednaska10.md @@ -0,0 +1,57 @@ +**Počet koster úplného grafu (různých)** +- Věta (Cayleyho formule) + - počet různých koster úplného grafu $K_{n}$ je $n^{n-2}$ + - [= počet různých stromů na $n$ vrcholech] + +**Incidenční matice** [vrcholově-hranová inc. matice] +- or. graf G bez smyček, $G = (V, E), V = \{ v_{1}, \dots, v_{n} \}, E = \{ e_{1}, \dots, e_{n} \}$ +- $M(G) = (m_{ij})_{i = 1, \dots, n}^{j = 1, \dots, n}$ typu $n/m$ +- $m_{ij} \begin{cases} 1 \quad \text{pokud hrana } e_{j} \text{ začíná ve vrcholu } v_{i}\\-1 \quad \text{pokud hrana } e_{j} \text{ končí ve vrcholu } v_{i}\\0 \quad \text{ jinak (} e_{j} \text{ nekoliduje s } v_{i}\text{)} \end{cases}$ +- v každém sloupci je právě jedna 1 a právě jedna -1 +- sloupce odpovídají dvěma protichůdným hranám (jsou lineárně závislé) + +**Incidenční matice** neor. grafu +- $M(G) = (m_{ij})$ typu $n/m$ +- $m_{ij} \begin{cases} 1 \quad \text{pokud hrana } e_{j} \text{ inciduje s vrcholem } v_{i}\\0 \quad \text{ jinak} \end{cases}$ + +**Matice sousednosti** +- $A(G) = (a_{ij})$ řádu n +- $a_{ij} = \begin{cases} 1 \quad \text{v G existuje hrana }(i,j)\\ 0 \quad \text{jinak} \end{cases}$ +- obecně A není symetrická +- pro neor. graf G (matice symetrické orientace) + +**Laplaceova matice** neor. grafu G na n vrcholech +- $L(G) = (l_{ij})$ řádu n (symetrická) +- $V = \{ v_{1}, \dots, v_{n} \}$ +- $l_{ij} = \begin{cases} \deg(v_{i}) \quad \text{pro } i=j \\ -1 \quad\qquad v_{i}v_{j} \in E(G) \\ 0 \qquad\qquad \text{jinak} \end{cases}$ +- redukovaná Laplaceova matice $L_{R}$ +- Tvrzení: + - neor. graf G, H lib. (pevná) orientace grafu G + - pak platí $L(G) = M(H) \cdot M^T(H)$ $\quad [L_{R}(G) = M_{R}(H) \cdot M_{R}^T(H)]$ +- Věty (2 lim. alg.): + - matice A řádu n, B typu n/m + - pokud $A = B \cdot B^T$, pak A je pozitivně semidefinitní + - p.s.d. matice má nezáporná vl. čísla + - Laplaceova matice neor. grafu je pozitivně semidefinitní + +**Vlastnosti incidenční matice orientovaného grafu** +- G or. graf, $G = (V, E), V = \{ v_{1}, \dots, v_{n} \}, E= \{ e_{1}, \dots, e_{n} \}$ +- $M(G) = (m_{ij})$ +- Tvrzení: + - or. graf G, buď K slabá komponenta G, pokud $\sum_{i=1}^{n} \alpha_{i}v_{i} = 0$, pak všechny $v_{i}$ komponenty K jsou si příslušné koeficienty $\alpha_{i}$ rovny +- Pozorování: + - množin řádků M(G) je LZ (součet všech je nulový ř.) + - $\text{hod}(M(G)) < n$ +- Věta: + - G or. slabě souvislý graf, pak $h(M(G)) = n-1 \quad (n = \vert V(G)\vert)$ + - dokonce lib. podmnožina $n-1$ řádků je LN +- Věta: + - or. graf F má k slabých komponent $\iff \text{hod}(M(G)) = n-k$ + +**Kostra orientovaného grafu** +- G or. graf, H je kostra G, pokud symetrizace H je kostrou symetrizace G a H neobsahuje protichůdné hrany a smyčky +- značení: M(G), S množina sloupců M(G) + - $F_{S}$ ... faktor přiřazený vybrané množině sloupců S + - $e_{i} \in F_{S} \iff e_{i} \in S$ +- Věta: + - G slabě souvislý or. graf bez smyček, potom čtvercová podmatice $A_{S}$ matice $M_{R}(G)$ řádu $n-1$ je regulární $\iff$ odpovídající faktor $F_{S}$ je kostrou G \ No newline at end of file