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电子科技大学研究生图论总结

第一章:图论基本概念 1.定义
平凡图/非平凡图 简单图/复合图 空图 n 阶图 连通图/非连通图
完全图n K
12
n n n m K
偶图,m n K 完全偶图
,m n m K mn K 正则图
图和补图,自补图 自补图判定方法 定点的度 d v 最小度 最大度 握手定理
2d v m
图的度序列与图序列,图序列判定方法(注意为简单图) 图的频序列 2.图运算
删点/删边 图并/图交/图差/图对称差 图联 积图/合成图111122,u adjv u v u adjv 或 超立方体 3.连通性 途径 迹 路
图G 不连通,其补图连通
一个图是偶图当且仅当它不包含奇圈 4.最短路算法(b t A T ) 5.矩阵描述
邻接矩阵及其性质,图的特征多项式 关联矩阵 6.极图??
L 补图 完全L 部图 完全L 几乎等部图 托兰定理
第二章:树 1.定义
树:连通的无圈图 森林 树的中心和树的形心?
入<=sqrt(2m(n-1)/n)
生成树 根树 出度 入度 树根 树叶 分支点 m 元根树 完全m 元根树 2.性质
每棵非平凡树至少有两片树叶
图G 是树当且仅当G 中任意两点都被唯一的路连接
T 是(n,m)树,则m = n – 1 具有k 个分支的森林有n-k 条边
每个n 阶连通图边数至少为n-1(树是连通图中边的下界) 每个连通图至少包含
一棵生成树 3.计算 生成树计数 递推计数法: G G e G e
关联矩阵计数法:去一点后,每个非奇异阵对应一棵生成树
最小生成树(边赋权)
避圈法 破圈法
完全m 元树: 11m i t
第三章:图的连通性
1. 割边、割点和块(性质使用反证法) 割边: w G e w G
边e 为割边当且仅当e 不在任何圈中
割点: w G v w G
v 是无环连通图G 的一个顶点,v 是G 的割点当且仅当V(G-e)可以被划分为两个子
集,v 在两个子集内点互连的路上 块:没有割点的连通子图 G 顶点数>=3,G 是块当且仅当G 无环且任意两顶点位于同一圈上
v 是割点当且仅当v 至少属于G 的两个不同的块
2. 连通度
点割 k 顶点割 最小点割(最少用几个点把图割成两份) G 的连通度 G
连通图没顶点割时连通度 1G n ,非连通图 0G
边割 k 边割 最小边割(最少用几条边把图割成两份) G 的边连通度 G
递推到无圈,自环不算圈
性质: 任意图G 有 G G G
G 是(n,m)连通图, 2m G n
G 是(n,m)单图,若 2n G
,则G 必定连通 G 是(n,m)单图,对应k n ,若 2
2
n k G
,则G 是k 连通
G 是(n,m)单图,若 2
n G
,则 G G
敏格尔定理: G 中分离不相邻x,y 的最小点数等于独立的x,y 路最大数目
G 中分离x,y 的最小边数等于边不重x,y 路最大数目
第四章 E 图与H 图 一、 E 图(走完所有边) 1. 定义,性质与判定
E 图(欧拉环游)与E 迹,走完所有边回到出发点与不回到出发点
E 图性质与判定:E 图 G 的顶点度数为偶数度 G 的边集合能划分为圈 E 迹性质与判定:E 迹 G 中只有两个顶点度为奇数 2. 求解路径算法 找欧拉环游:
都是偶数度点:Fleury 算法(避割边行走)
两奇数点欧拉环游:奇数点补充最短路后得到欧拉环游
多奇数点欧拉环游:补充偶数度并不断交换 (中国邮路问题算法) 二、 H 图(走完所有点) 1. 定义与性质
H 图(H 圈)与H 路:走完所有点回到出发点与不回到出发点 G 图是H 图 w G S S 2. H 图判定
3n 的单图G ,如果 2
n
G
G 是H 图
3n 的单图G ,任意不相邻u,v 有 d u d v n G 是H 图
图G 的闭包是H 图 G 是H 图 度序列判定法:
123n d d d d ,3n ,若对任意的2
n
m
,有m d m 或n m d n m ,则G 是H 图
123n d d d d ,3n ,若对任意的2
n
m
,有m d m 且n m d n m ,则G 是非H 图 2. 极大非哈密尔顿图
定义:如果图G 的度大于等于其他非H 图,则称G 为极大非H 图(非H 图的度上限)
,m n C 图: ,2m n m m n m C K K K
,m n C 图是非H 图
G 是非H 图 G 度弱于某个,m n C 图(证) N 阶单图G 度优于所有,m n C 图 G 为H 图 彼得森图是超H 图
4. TSP 问题(边赋权近似最优H 圈求解)
最优H 图下界:去点求最小生成树,选最小关联边12e e , 11w T w e w e
第五章 图的匹配与因子分解 1.边匹配
定义: 匹配 饱和点/非饱和点 最大匹配/完美匹配 M 交错路/M 可扩路 贝尔热定理:G 的匹配M 是最大匹配,当且仅当G 不包含M 可扩路(反证) 2.偶图匹配
Hall 定理(偶图匹配存在性定理,完美匹配): N S S 推论:k 正则偶图G 存在完美匹配(证) 匹配算法: 匈牙利算法
最优匹配算法
3.点覆盖
边匹配数等于点覆盖数时匹配为最大匹配覆盖为最小覆盖 哥尼定理:偶图中最大匹配边数等于最小覆盖点数(用) 4.托特定理
一般图G 有完美匹配当且仅当 G S S
推论:没有割边的3正则图存在完美匹配(充分条件)(证) 5.因子分解
因子分解,n 度正则因子 一因子分解:
2n K 可一因子分解
具有H 圈的三正则图可一因子分解 若三正则图有割边,则它不能一因子分解 二因子分解: G 的一个H 圈肯定是一个二因子,但二因子不一定是H 圈(二因子可以不连通)
21n K 可2因子分解
2n K 可分解为一个1因子和n-1个2因子之和。

第六章 平面图 1.概念 平面图 图G 的面
面的边界边数 deg f 2.公式
deg 2f m
2n m 或1n m k
21
l
m n l
或36m n 3.证明
判非可平面图:用36m n 或含5K 或含3,3K 判可平面图:不含与5K 和3,3K 同胚的子图
第七章:图的着色
一、边着色(边集合划分,解决配对问题)
1.偶图的边色数
2.一般图(单图)的边色数 G 或 1G
3.三类特殊简单图边色数: G 是单图,G 中只有一个最大度或有两个最大度相邻,则 G
G ,若21n k 且m k ,则 1G
G 奇数阶 正则单图,则 1G
二、点着色(点集合划分,解决冲突问题) 1. 任意图G ,1 点着色算法(兀{},C{}, C-C{}) 2. G 是简单连通图,既不含奇圈也不是完全图,则 3. G 是非空简单图,则21 4. G 中最大度点互不邻接,则 三、色多项式 1.递推计数法
k k k P G P G e P G e
2.理想子图计数法
,m h G x h H x 1
,n
i i i h H x r x
i i r N G 11i x k k k i
第九章:有向图 1.定义
有向图,平行边
出度 d v ,入度 d v 有向图的邻接矩阵和关联矩阵 弱连通 单向连通 强连通
解决图的分配问题:排课表等偶图边划分解决冲突问题:时间冲突
单向连通分支,强连通分支 2.公式
d v d v d v
d v d v m D。

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