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Schlingen hinzugefügt; Textsetzungsprobleme behoben; Aufgabe 'Zeichne alle Graphen' verbessert

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Martin Thoma 2013-06-13 11:18:18 +02:00
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@ -131,6 +131,12 @@ Sei $e \in E$ und $k = \Set{e_1, e_2} \in K$.
$e$ heißt \textbf{inzident} zu $k :\Leftrightarrow e = e_1$ oder $e = e_2$ $e$ heißt \textbf{inzident} zu $k :\Leftrightarrow e = e_1$ oder $e = e_2$
\end{definition} \end{definition}
\begin{definition}{Schlinge}
Sei $G=(E, K)$ ein Graph und $k=\Set{e_1, e_2} \in K$ eine Kante.
$k$ heißt \textbf{Schlinge} $:\Leftrightarrow e_1 = e_2$
\end{definition}
\begin{definition}{Vollständiger Graph} \begin{definition}{Vollständiger Graph}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph. Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
@ -210,7 +216,7 @@ $A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{k \in K}: k \in
\begin{definition}{Eulerscher Graph} \begin{definition}{Eulerscher Graph}
Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält. Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
\end{definition} \end{definition}
\vspace{0.5cm}
\begin{theorem}{Euler 1736} \begin{theorem}{Euler 1736}
~~~ ~~~
\begin{precondition} \begin{precondition}
@ -224,14 +230,14 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
$\Rightarrow $ Es gilt: $\forall e \in E \exists i \in \Set{0, \dots, n}: e = e_i$ und alle Kanten aus $G$ sind genau ein mal in $C$.\\ $\Rightarrow $ Es gilt: $\forall e \in E \exists i \in \Set{0, \dots, n}: e = e_i$ und alle Kanten aus $G$ sind genau ein mal in $C$.\\
Außerdem gilt: Außerdem gilt:
\[\text{Grad}(e_i) = \begin{cases} \[\text{Grad}(e_i) = \begin{cases}
2 \cdot \text{Anzahl der vorkommen von } e_i \text{in } C & \text{falls } i\neq 0\\ 2 \cdot \text{Anzahl der Vorkommen von } e_i \text{ in } C & \text{falls } i\neq 0\\
2 \cdot (\text{Anzahl der vorkommen von } e_i -1) \text{in } C & \text{falls } i = 0\\ 2 \cdot (\text{Anzahl der Vorkommen von } e_i -1) \text{ in } C & \text{falls } i = 0\\
\end{cases} \end{cases}
\] \]
$\Rightarrow \forall e \in E: \text{Grad}(e)$ ist gerade $\Rightarrow \forall e \in E: \text{Grad}(e)$ ist gerade
\end{Proof} \end{Proof}
\end{theorem} \end{theorem}
\vspace{0.5cm}
\begin{theorem}{Umkehrung des Satzes von Euler} \begin{theorem}{Umkehrung des Satzes von Euler}
~~~ ~~~
\begin{precondition} \begin{precondition}
@ -244,7 +250,7 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
\underline{I.A.:} $m=0$: $G$ ist eulersch. \cmark\\ \underline{I.A.:} $m=0$: $G$ ist eulersch. \cmark\\
$m=1$: Es gibt keinen Graphen in dem jede Ecke geraden Grad hat. \cmark\\ $m=1$: Es gibt keinen Graphen in dem jede Ecke geraden Grad hat. \cmark\\
$m=2$: Nur ein Graph ist zusammenhängend, hat zwei Kanten und nur Ecken geraden Grades. Dieser ist eulersch. \cmark $m=2$: Nur ein Graph ist zusammenhängend, hat zwei Kanten und nur Ecken geraden Grades. Dieser ist eulersch. \cmark
\goodbreak
\underline{I.V.:} Sei $m \in \mathbb{N}_0$ beliebig, aber fest und \underline{I.V.:} Sei $m \in \mathbb{N}_0$ beliebig, aber fest und
es gelte: es gelte:
@ -264,14 +270,15 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
Es gilt: Es gilt:
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad \item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad
\item Jede Zusammenhangskomponente (Zshk) hat weniger als $m$ Knoten \item Jede Zusammenhangskomponente hat weniger als $m$ Knoten
\item[$\Rightarrow$] IV ist auf jede Zshk anwendbar \item[$\Rightarrow$] I.V. ist auf jede Zusammenhangskomponente anwendbar
\item[$\Rightarrow$] Jede Zshk hat einen Eulerkreis \item[$\Rightarrow$] Jede Zusammenhangskomponente hat einen Eulerkreis
\item[$\Rightarrow$] Man kann den Kreis $C$ durch die Eulerkreise erweitern und erhält insgesamt einen Eulerkreis \item[$\Rightarrow$] Man kann den Kreis $C$ durch die Eulerkreise erweitern und erhält insgesamt einen Eulerkreis
\end{itemize} \end{itemize}
$\Rightarrow$ $G$ ist eulersch $\Rightarrow$ $G$ ist eulersch
\end{Proof} \end{Proof}
\end{theorem} \end{theorem}
\vspace{0.5cm}
\begin{definition}{Offene eulersche Linie} \begin{definition}{Offene eulersche Linie}
Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist. Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
@ -279,8 +286,8 @@ Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
$A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante $A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante
in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor. in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
\end{definition} \end{definition}
\vspace{0.5cm}
\begin{theorem}{Satz 8.2.3} \begin{theorem}{}
~~~ ~~~
\begin{precondition} \begin{precondition}
Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph. Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph.
@ -296,7 +303,7 @@ in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
\end{Proof} \end{Proof}
\end{theorem} \end{theorem}
\vfill
Alle \LaTeX-Quellen und die neueste Version der PDF sind unter Alle \LaTeX-Quellen und die neueste Version der PDF sind unter
\href{https://github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik}{github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik} \href{https://github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik}{github.com/MartinThoma/LaTeX-examples/tree/master/presentations/Diskrete-Mathematik}

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@ -60,8 +60,25 @@ Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}.
\end{gallery} \end{gallery}
\end{frame} \end{frame}
\begin{frame}{Schlinge}
\begin{block}{Schlinge}
Sei $G=(E, K)$ ein Graph und $k=\Set{e_1, e_2} \in K$ eine Kante.
$k$ heißt \textbf{Schlinge} $:\Leftrightarrow e_1 = e_2$
\end{block}
Ein Graph ohne Schlingen heißt \enquote{schlingenfrei}
\begin{gallery}
\galleryimage{graphs/graph-1}
\galleryimage{graphs/graph-2-schlinge}
\galleryimage{graphs/k-3-3}
\galleryimage{graphs/k-5-schlinge}
\end{gallery}
\end{frame}
\begin{frame}{Aufgabe 1} \begin{frame}{Aufgabe 1}
Zeichnen Sie alle Graphen mit genau vier Ecken. Zeichnen Sie alle schlingenfreien Graphen mit genau vier Ecken.
\only<2>{ \only<2>{
\begin{gallery} \begin{gallery}

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@ -0,0 +1,29 @@
\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{arrows,positioning}
\tikzset{
%Define standard arrow tip
>=stealth',
% Define arrow style
pil/.style={->,thick}
}
\tikzstyle{vertex}=[draw,fill=black,circle,minimum size=10pt,inner sep=0pt]
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\node (a)[vertex] at (0,3) {};
\node (b)[vertex] at (0,1) {};
\node (c)[vertex] at (1,0) {};
\node (d)[vertex] at (2,0) {};
\node (e)[vertex] at (3,0) {};
\node (f)[vertex] at (4,1) {};
\node (g)[vertex] at (4,3) {};
\foreach \from/\to in {b/c,c/d,d/e,e/f}
\draw[line width=2pt] (\from) -- (\to);
\path[line width=2pt] (d) edge[ out=140, in=50
, looseness=0.8, loop
, distance=2cm]
node[above=3pt] {$k$} (d);
\end{tikzpicture}
\end{document}

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@ -0,0 +1,28 @@
% A complete graph
% Author: Quintin Jean-Noël
% <http://moais.imag.fr/membres/jean-noel.quintin/>
\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone}
\usepackage[nomessages]{fp}% http://ctan.org/pkg/fp
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary[topaths]
\tikzstyle{vertex}=[draw,fill=black,circle,minimum size=10pt,inner sep=0pt]
\begin{document}
\newcommand\n{5}
\begin{tikzpicture}
%the multiplication with floats is not possible. Thus I split the loop in two.
\foreach \number in {1,...,\n}{
\node[vertex] (N-\number) at ({\number*(360/\n)}:5.4cm) {};
}
\foreach \number in {1,...,\n}{
\foreach \y in {1,...,\n}{
\draw (N-\number) -- (N-\y);
}
\path (N-\number) edge[ out=140, in=50
, looseness=0.8, loop
, distance=2cm]
node[above=3pt] {} (N-\number);
}
\end{tikzpicture}
\end{document}