复旦大学计算机院赵鸣离散数学七树.ppt

  1. 1、本文档共54页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
复旦大学计算机院赵鸣离散数学七树

第七章 树 7.1树及其性质 定义 7.1:一个连通无回路的图称为树,记为T。树中度数为1的顶点称为树叶(或称悬挂点)。度数大于1的顶点称为分枝点或内点。不相交的树的全体称为森林。平凡图也可称为平凡树。(平凡图即只有一个点) 除了定义 7.1 给出树的定义外还有几个树的等价定义, 即下面的定理。 定理7.1:设图T有n个顶点,有下列6条T是树的等价定义: (1)T是无回路的连通图; (2)T是无回路图,且e=n-1,其中e是边数; (3)T是连通图,且e=n-1; (4)T是无回路图,且在T的任两个不相邻的顶点之间添加一边,恰得到一条回路(称T为最大无回路图); (5)T是连通图,但删去任一边后,便不连通(称T为最小连通图); (6)T的每一对不同的顶点之间有唯一的一条路。 证明:(1)→(2): T是无回路的连通图要证明T是无回路图,且e=n-1,即证明e=n-1 对顶点数n采用归纳法,n=2时,因为T是无回路的连通图,显然只能是下图所示: (2)→(3): T是无回路图,且e=n-1,要证明T是连通图,且e=n-1。即证明T是连通图,用反证法, (3)→(4):在T是连通图,且e=n-1的条件下,证明T是无回路图,且在T的任两个不相邻的顶点之间添加一边,恰得到一条回路。 1)首先证明T是无回路的。 对顶点数n采用归纳法, n=2时e=1,且连通, 只能是下图 假设n=k-1时结论成立,考察n=k时,由于T是连通的,所以,每个顶点度数?1(e=k-1)。可以证明,至少存在一个顶点u,使 d(u)=1。Why? 2)再证明如果在连通图T的任两个不相邻顶点之间添加一边,记为{vi,vj},则该边与T中从vi到vj的一条路 (vi,vi1,…, vis,vj) 构成一条回路(vi,vi1,…, vis,vj,vi)。 若这条回路不唯一,由于T无回路,而T∪{vi,vj}得到了回路,因此另一条回路C也含有边{vi,vj}, (4)→(5): 在T是无回路图,且在T的任两个不相邻的顶点之间添加一边,恰得到一条回路的条件下证明T是连通图,但删去任一边后,便不连通。 若T不连通, 则存在顶点vi和vj,在vi与vj之间没有路。显然,若加一边{vi,vj},不会产生回路,与假设矛盾。 又由于T无回路,则删去任一边,便不连通 (5)→(6): 在T是连通图,但删去任一边后,便不连通的条件下证明T的每一对不同的顶点之间有唯一的一条路。 由于T是连通的,任两点之间有一条路。如果某两个顶点之间多于一条路,则T中必含有回路,(Why?) 删去该回路上任一边,图仍连通,与假设矛盾。 (6)→(1): 在T的每一对不同的顶点之间有唯一的一条路的条件下,证明T是无回路的连通图。显然图是连通的。若有回路, 则回路上任两点之间有两条路, 从而导致矛盾。 推论:若G是n个顶点?个分支的森林, 则G有n-?条边。 定理7.2:在任一棵非平凡树T中, 至少有两片树叶。 证明:由于T是连通的,对T的任一顶点vi,d(vi)?1,并且e=n-1,即所有顶点度数之和=2(n-1). 下面证明T中至少有两个顶点的度数为 1 。 7.2生成树与割集 例如下图中给定图G,粗线表示G的生成树T,它的边集是{e1,e4,e5,e6},的边集是{e2,e3,e7,e8}。 定理7.3:G是连通图当且仅当G有生成树。 证明:1) G有生成树证明G是连通图。因为生成树是连通图,生成子图连通,则原图一定连通。 2) G是连通图证明G有生成树 设G是连通图,若G没有回路,则G本身就是生成树; 若G只有一条回路,从这条回路中删去一条边, 仍保持连通, 得到一棵生成树; 若G中有多条回路, 则重复上述过程, 直到得到一棵生成树为止。 设连通图G有n个顶点, e条边, 那么G的任一棵生成树有n-1条枝, e-n+1条连枝。 设图G有n个顶点,e条边, ?个分支, n,e,?之间有两个简单的关系式: n-??0; e-n+??0。 定义 7.3:设图G有n个顶点, e条边, ?个分支, 称n-?为G的秩, 称e-n+?为图G的零度。 显然G的秩是G的各分支中生成树的枝数之和, G的零度是G的各分支中生成树的连枝数之和。 对于连通图G来说, 它的秩为n-1, 零度为e-n+1。 二、割集与断集 定义7.4:设D是图G的一个边集, 若在G中删去D的全部边后所得图的秩减少 1 , 而删去D的任何真子集均无此性质, 称D为G的割集。 图(b)中边集{e1, e2} 是割集 边集{ e1,e2,e3,e4} 不是割集, 定义7.5:设图G的顶点非空真子集为V1?V, 在G中一个端点在V1中, 另一端点在V(G)-V1中的所有边组成的集合称为G的一个断集或称边割,记为 E(V1?(V(G)-V1)),

文档评论(0)

taotao0c + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档