Def.: matice vážených vzdáleností (w-distanční matice) ohodnoceného grafu otientovaného grafu $(G, w), G = (V, E), V = \{ v_{1}, v_{2}, \dots, v_{n} \}$ je matice $D^w(G)$ řádu n, příčemž - $D^w(G) = (d^w(v_{i},v_{j}))^n_{i,j=1}$ Def.: - $k \geq 0, k \in \mathbb{Z}$ - cesta z $v_{i}$ do $v_{j}$ je k-minimální, pokud její délka (nevážená) je nejvýše k a mezi všemi takovými cestami je minimální (tj. neexistuje cesta délky k s vahou menší) Matice $D_{k}$ - matice, jejíž prvek $d^k_{ij}$ na pozici $(i,j)$ je roven váze k-minimální cesty z vrcholu $v_{i}$ do $v_{j}$ - $D_{n-1} = D^w(G)$ protože každá cesta v G může obsahivat nejvýše n-1 hran - $D_{1} = d^1_{ij} \quad d^1_{ij} = \begin{cases} w(v_{i}, v_{j}) \quad (v_{i}, v_{j}) \in E \\ 0 \qquad \qquad v_{i} = v_{j} \\ \infty \qquad \qquad \text{jinak, tj. } (v_{i}, v_{j} \notin E) \end{cases}$ Tvrzení: - $D_{n-1} = D^w(G)$ - matice $D_{k}$ je k-tou mocninou matice $D_{1}$ vzhledem k operacím $+, \cdot$ - pokud pro nějaké $q \geq 1$ platí $D_{q+1} = D_{q}$, pak $D^w(G) = D_{q}$ Tvrzení: nechť $(G, w)$ je ohodnocený neorientovaný graf - $w: E \to R^*$ 1) $d^w(x,y) \geq 0, d^w(x,y) = 0 \iff x = y$ 2) $d^w(x, y) = d^{w'}(y, x)$ 3) $d^w(x, y) + d^w(y, z) \geq d^w(x, z)$ - tj. $d^w$ je metrika na G Eulerovské grafy - existence tahu v G takového, že obsahuje všechny hrany G - tah = sled, ve kterém se neopakují hrany Def.: eulerovský tah v G je uzavřený tah obsahující všechny hrany G - otevřený eulerovský tah je tak obsahující všechny hrany G ? existence eulerovských tahů ? - eulerovský graf = graf s eulerovským tahem Věta: G je souvislý, pak G je eulerovský $\iff$ každý vrchol má sudý stupeň v G Hierholzerův algoritmus (G souvislý) - najdu uzavřený tah M - ? existuje hrana dotýkající se M (neobsažená v M) - ano - prodluž M - ne - eulerovský tah Prostor kružnic grafu - $G = (V, E), \vert E\vert = m$ - každému faktoru grafu G lze přiložit charakteristický vektor $x \in \mathbb{Z}^m_{2}$ Věta: množina sudých faktorů (jejich char. vektorů) tvoří lineární podprostor $\mathbb{Z}^m_{2}$ - prostor kružnic $\mathcal C(G)$ neor. grafu G - lineární prostor sudých faktorů (char. vektorů) - ? báze, dimenze $\mathcal C(G)$, počet prvků $\mathcal C(G) (počet sudých faktorů) Konstrukce báze $\mathcal C(G)$ 1) kostra grafu G ... T (lib. ale pevná) 2) systém fundamentálních kružnic - pro každou hranu e grafu G, která není na T vezmeme kružnici v T + e - fundamentální kružnice příslušného e vzhledem ke kostře T - počet fund. kružnic $= m-n+1$ 3) $\dim(\mathcal C(G)) = m-n+1$ (G souvislý) Věta: fundamentální kružnice tvoří bázi $\mathcal C(G)$ - $\dim(\mathcal C(G)) = m-n+1$ (G souvislý) - počet prvků $\mathcal C(G)$ = počet sudých faktorů G = počet podmnožin fundamentálních kružnic = $2^{m-n+1}$