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Kantenzug-Defnition verbessert; Definition einer Schleife hinzugefügt; RectangleFreeColoring; Hierholzer-Algorithmus; Nicht-Eindeutigkeit von Eulerkreisen

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Martin Thoma 2013-06-13 20:59:55 +02:00
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@ -140,7 +140,7 @@ $k$ heißt \textbf{Schlinge} $:\Leftrightarrow e_1 = e_2$
\begin{definition}{Vollständiger Graph}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
$G$ heißt \textbf{vollständig} $:\Leftrightarrow K = E \times E \setminus \Set{e \in E: \Set{e, e}}$
$G$ heißt \textbf{vollständig} $:\Leftrightarrow K = E \times E \setminus \Set{\Set{e, e} | e \in E}$
\end{definition}
Ein vollständiger Graph mit $n$ Ecken wird als $K_n$ bezeichnet.
@ -173,10 +173,14 @@ gilt ein \textbf{Kantenzug}, der $e_0$ und $e_s$ \textbf{verbindet} und $s$
seine \textbf{Länge}.
\end{definition}
\begin{definition}{Geschlossener Kantenzug}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (e_0, e_1, \dots, e_s)$ ein Kantenzug.
Ein Kantenzug wird durch den Tupel $(e_0, \dots, e_s) \in E^{s+1}$
charakterisiert.
A heißt \textbf{geschlossen} $:\Leftrightarrow e_s = e_0$ .
\begin{definition}{Geschlossener Kantenzug}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (k_1, k_2, \dots, k_s)$ ein Kantenzug
mit $k_1 = \Set{e_0, e_1}$ und $k_s = \Set{e_{s-1}, e_s}$.
A heißt \textbf{geschlossen} $:\Leftrightarrow e_0 = e_s$ .
\end{definition}
\begin{definition}{Weg}
@ -191,6 +195,20 @@ Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (k_1, k_2 \dots, k_s)$ ein Kantenzug.
A heißt \textbf{Kreis} $:\Leftrightarrow A$ ist geschlossen und ein Weg.
\end{definition}
\vspace{0.5cm}
\begin{theorem}{Aufgabe 5}
~~~
\begin{precondition}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph, in dem jede Ecke min. Grad 2 hat.
\end{precondition}
\begin{claim}
Es ex. ein Kreis $C$ in $G$ mit $|C| > 0$
\end{claim}
\begin{Proof} In den Folien.
\end{Proof}
\end{theorem}
\vspace{0.5cm}
\begin{definition}{Zusammenhängender Graph}
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
@ -226,8 +244,8 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
Wenn ein Graph $G$ eulersch ist, dann hat jede Ecke von $G$ geraden Grad.
\end{claim}
\begin{Proof} Direkt\\
Sei $C = (e_0, \dots, e_n, e_0)$ ein Eulerkreis in $G$
$\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 $C$.\\
Sei $C = (e_0, \dots, e_n, e_0) \in E^{n+2}$ ein Eulerkreis in $G$
$\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 einziges Mal in $C$.\\
Außerdem gilt:
\[\text{Grad}(e_i) = \begin{cases}
2 \cdot \text{Anzahl der Vorkommen von } e_i \text{ in } C & \text{falls } i\neq 0\\
@ -269,13 +287,13 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
Es gilt:
\begin{itemize}
\item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad
\item Jede Zusammenhangskomponente hat weniger als $m$ Knoten
\item[$\Rightarrow$] I.V. ist auf jede Zusammenhangskomponente anwendbar
\item[$\Rightarrow$] Jede Zusammenhangskomponente hat einen Eulerkreis
\item[$\Rightarrow$] Man kann den Kreis $C$ durch die Eulerkreise erweitern und erhält insgesamt einen Eulerkreis
\item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad.
\item Jede Zusammenhangskomponente hat weniger als $m$ Knoten.
\item[$\Rightarrow$] I.V. ist auf jede Zusammenhangskomponente anwendbar.
\item[$\Rightarrow$] Jede Zusammenhangskomponente hat einen Eulerkreis.
\item[$\Rightarrow$] Der Kreis $C$ kann durch die Eulerkreise erweitern werden. So erhält man insgesamt einen Eulerkreis.
\end{itemize}
$\Rightarrow$ $G$ ist eulersch
$\Rightarrow$ $G$ ist eulersch.
\end{Proof}
\end{theorem}
\vspace{0.5cm}
@ -295,11 +313,11 @@ in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
\begin{claim}
$G$ hat eine offene eulersche Linie $:\Leftrightarrow G$ hat genau zwei Ecken ungeraden Grades
\end{claim}
\begin{Proof} Direkt von \enquote{$\Rightarrow$}, Rückrichtung \enquote{$\Leftarrow$} analog\\
Sei $L=(e_0, \dots, e_s)$ in $G$ eine offene eulerschle Linie in $G$.\\
$\Leftrightarrow G^* = (E, K \cup \Set{e_s, e_0})$ hat einen Eulerkreis\\
$\Leftrightarrow G^*$ hat nur Knoten geraden Grades\\
$\Leftrightarrow G$ hat genau zwei Knoten ($e_0, e_s$) ungeraden Grades
\begin{Proof} Direkt von \enquote{$\Rightarrow$}; Rückrichtung \enquote{$\Leftarrow$} analog\\
Sei $L=(e_0, \dots, e_s)$ in $G$ eine offene eulersche Linie in $G$.\\
$\Leftrightarrow G^* = (E, K \cup \Set{e_s, e_0})$ hat einen Eulerkreis.\\
$\Leftrightarrow G^*$ hat nur Knoten geraden Grades.\\
$\Leftrightarrow G$ hat genau zwei Knoten ($e_0, e_s$) ungeraden Grades.
\end{Proof}
\end{theorem}