FAV-ZCU/KMA DMA/Prednaska08.md

2.4 KiB

Podgrafy

  • mám graf G
  • graf H je
    • podgrafem G, pokud platí
      • V(H) \leq V(G), E(H) \leq E(G)
    • indukovaným podgrafem G, pokud platí
      • V(H) \leq V(G), E(H) = E(G) \cap {V(H) \choose 2}
    • faktorem G, pokud
      • H \leq G, V(H) = V(G)
    • vlastním faktorem, pokud H je faktor G a H \neq G

Souvislost grafu

  • uv-sled je posloupnost vrcholů u = u_{0}, u_{1}, u_{2}, \dots, uu_{k} = v pokud platí, že u_{i}u_{i+1} \in E(G) \quad \forall \, 0 \leq i \leq k-1 (k je délka sledu = # hran)
  • uv-tah - neopakují se hrany
  • uv-cesta - neopakují se vrcholy
  • různé pohledy na sledy:
    • posloupnost hran e_{1}, e_{2}, \dots, e_{k} - 2 sousední hrany sdílí vrchol
    • posloupnost vrcholů a hran v_{1}e_{1}v_{2}e_{2}\dots v_{k}e_{k+1} - e_{i} spojuje vrcholy v_{i}v_{i+1}
  • homomorfismus cesty
  • nejkratší uv-sled je uv-cestou
  • Def.: G je souvislý, pokud \forall dva vrcholy u, v existuje G uv-sled (uv-cesta)
  • Relace na množině vrcholů V(G)
    • u, v \in V(G) jsou relací u a v, pokud eixstuje v G uv-sled (sledová relace)
  • vlastnosti sledové relace
    • a) reflexivní - reiviální sled u nulové délky
    • b) symetrická
    • c) tranzitivní - složením sledů získám opět sled
      • reflexivní a tranzitivní = ekvivalnce - rozklad množiny V(G) na třídy ekvivalence
  • komponenta grafu G ... indukovaný podgraf na třídě ekvivalence
    • maximální souvislé podgrafy (ve smyslu inkluze)
    • ? jak zjistit souvislost grafu (komponenty grafu)

Kružnice v grafech

  • uzavřený sled ... sled začínající a končící stejným vrcholem
  • uzavřený tah ... tah začínající a končící stejným vrcholem
  • kružnice ... uzavřený sled délky alespoň 3 tak, že se v něm žádný vrchol (kromě počátečního a koncového) neopakuje
  • Věta: G je souvislý a e leží na nějaké kružnici \iff G-e je souvislý

Stromy

  • neorientovaný souvislý graf bez kružnic
  • list stromu - vrchol stupně 1
  • les - graf, jehož každá komponenta je stromem
  • Tvrzení: má-li strom T alespoň dva vrcholy, pak má alespoň dva listy
  • Věta: G strom \iff \forall dva vrcholy u, v \in V(G) existuje v G právě jedna cesta
  • Věta: G strom \iff G je souvislý a má n-1 hran
  • Věta: G strom \iff G je souvislý a nemá žádný souvislý vlastní faktor (odmazáním lib. hrany získm nesouvislý graf)

Kostry grafu

  • kostra grafu (souvislého) je libovolný faktor izomorfní se stromem
  • každý souvislý graf má kostru