diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Handout.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Handout.tex index 9414cf2..7afc7f3 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Handout.tex +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Handout.tex @@ -11,6 +11,8 @@ \usepackage{braket} % needed for nice printing of sets \usepackage{xcolor} \usepackage{lastpage} +\usepackage{parskip} +\usepackage{csquotes} \clubpenalty = 10000 % Schusterjungen verhindern \widowpenalty = 10000 % Hurenkinder verhindern @@ -78,6 +80,42 @@ {\end{contlabelframe}} \makeatother %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% +% Theorem % +%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% +% needed for theorems +\usepackage{amsthm} +\usepackage{thmtools} +\usepackage{changepage} +\newlength\Thmindent +\setlength\Thmindent{20pt} + +\newenvironment{precondition} + {\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Voraussetzungen:}\par\nobreak} + {\endadjustwidth} +\newenvironment{claim} + {\par\medskip\adjustwidth{\Thmindent}{}\normalfont\textbf{Behauptung:}} + {\endadjustwidth} + +\declaretheoremstyle[ + spaceabove=0pt,spacebelow=0pt, + preheadhook=\adjustwidth{\Thmindent}{}, + prefoothook=\endadjustwidth, + headpunct=:, + numbered=no, + qed=\qedsymbol +]{proof} +\declaretheorem[style=proof,name=Beweis]{Proof} + +\theoremstyle{plain} +\newtheorem{theorem}{Satz} +%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% +% Add some shortcuts % +%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% +\usepackage{pifont}% http://ctan.org/pkg/pifont +\newcommand{\cmark}{\ding{51}}% a checkmark +\newcommand{\xmark}{\ding{55}}% a cross +\usepackage{amsmath} +%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% % Begin document % %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% \begin{document} @@ -166,13 +204,75 @@ Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}. \begin{definition}{Eulerscher Kreis} Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$. -$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{e \in E}: e \in A$. +$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{k \in K}: k \in A$. \end{definition} \begin{definition}{Eulerscher Graph} Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält. \end{definition} +\begin{theorem}{Euler 1736} + ~~~ + \begin{precondition} + Sei $G = (E, K)$ ein Graph. + \end{precondition} + \begin{claim} + 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 $C$.\\ + Außerdem gilt: + \[\text{Grad}(e_i) = \begin{cases} + 2 \cdot \text{Anzahl der vorkommen von } e_i \text{in } C & \text{falls } i\neq 0\\ + 2 \cdot (\text{Anzahl der vorkommen von } e_i -1) \text{in } C & \text{falls } i = 0\\ + \end{cases} + \] + $\Rightarrow \forall e \in E: \text{Grad}(e)$ ist gerade + \end{Proof} +\end{theorem} + +\begin{theorem}{Umkehrung des Satzes von Euler} + ~~~ + \begin{precondition} + Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph. + \end{precondition} + \begin{claim} + Wenn jede Ecke von $G$ geraden Grad hat, dann ist $G$ eulersch. + \end{claim} + \begin{Proof} über Induktion über Anzahl $m$ der Kanten\\ + \underline{I.A.:} $m=0$: $G$ ist eulersch. \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 + + \underline{I.V.:} Sei $m \in \mathbb{N}_0$ beliebig, aber fest und + es gelte: + + Für alle zusammenhängenden Graphen $G$ mit höchstens $m$ Kanten, bei denen jede Ecke geraden Grad hat, ist $G$ eulersch. + + \underline{I.S.:} Sei $G=(E,K)$ mit $2 \leq m = |K|$ ein zusammenhängender Graph, der nur Ecken geraden Grades hat.\\ + $\Rightarrow$ Jede Ecke von $G$ hat min. Grad 2. + $\stackrel{A5}{\Rightarrow}$ Es gibt einen Kreis $C$ in $G$.\\ + + Sei nun + \[G_C = (E_C, K_C) \text{ mit } E_C \subseteq E \text{ und } K_C \subseteq K \] + der Graph, der durch $C$ induziert wird. + Sei + + \[ G^* = (E, K \setminus K_C) \] + + Es gilt: + \begin{itemize} + \item Jede Ecke in $G^*$ hat geraden Grad + \item Jede Zusammenhangskomponente (Zshk) hat weniger als $m$ Knoten + \item[$\Rightarrow$] IV ist auf jede Zshk anwendbar + \item[$\Rightarrow$] Jede Zshk hat einen Eulerkreis + \item[$\Rightarrow$] Man kann den Kreis $C$ durch die Eulerkreise erweitern und erhält insgesamt einen Eulerkreis + \end{itemize} + $\Rightarrow$ $G$ ist eulersch + \end{Proof} +\end{theorem} + \begin{definition}{Offene eulersche Linie} Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist. @@ -180,4 +280,26 @@ $A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor. \end{definition} +\begin{theorem}{Satz 8.2.3} + ~~~ + \begin{precondition} + Sei $G = (E, K)$ ein zusammenhängender Graph. + \end{precondition} + \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 + \end{Proof} +\end{theorem} + + +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} + +zu finden \end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Ende.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Ende.tex index 5d58a6b..0b88ebc 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Ende.tex +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Ende.tex @@ -1,14 +1,173 @@ -\subsection{Weitere Aufgaben} +\subsection{Aufgabe 3} \begin{frame}{Aufgabe 3} Zeigen Sie: Ein Kreis ist genau dann bipartit, wenn er gerade Länge hat. \end{frame} -% TODO +\pgfdeclarelayer{background} +\pgfsetlayers{background,main} +\begin{frame}{Aufgabe 3 - Lösung} +Idee: Knoten abwechselnd färben + + \tikzstyle{selected edge} = [draw,line width=5pt,-,black!50] + \begin{center} + \adjustbox{max size={\textwidth}{0.8\textheight}}{ + \begin{tikzpicture} + \node[vertex] (a) at (0,0) {}; + \node[vertex] (b) at (2,0) {}; + \node[vertex] (c) at (2,2) {}; + \node[vertex] (d) at (0,2) {}; + \node[vertex] (e) at (1,4) {}; + + \draw (a) -- (b) -- (c) -- (e) -- (d) -- (a); + + \node<2->[vertex, red] (a) at (0,0) {}; + \node<3->[vertex, blue] (b) at (2,0) {}; + \node<4->[vertex, red] (c) at (2,2) {}; + \node<5->[vertex, blue] (e) at (1,4) {}; + \node<6->[vertex, red] (d) at (0,2) {}; + + \begin{pgfonlayer}{background} + \path<3->[selected edge] (a.center) edge node {} (b.center); + \path<4->[selected edge] (b.center) edge node {} (c.center); + \path<5->[selected edge] (c.center) edge node {} (e.center); + \path<6->[selected edge] (e.center) edge node {} (d.center); + \path<7->[selected edge,lime] (d.center) edge node {} (a.center); + \end{pgfonlayer} + \end{tikzpicture} + } + \end{center} +\end{frame} + +\subsection{Aufgabe 4} +\begin{frame}{Aufgabe 4} +Zeigen Sie: Ein Graph $G$ ist genau dann bipartit, wenn er nur Kreise +gerade Länge hat. +\end{frame} + +\begin{frame}{Aufgabe 4: Lösung, Teil 1} +\underline{Vor.:} Sei $G = (E, K)$ ein zus. Graph. \pause + +\underline{Beh.:} $G$ ist bipartit $\Rightarrow G$ hat keine Kreis ungerader Länge \pause + +\underline{Bew.:} durch Widerspruch \pause + +\underline{Annahme:} $G$ hat Kreis ungerader Länge \pause + +$\xRightarrow[]{A.4}$ Ein Subgraph von $G$ ist nicht bipartit \pause + +$\Rightarrow$ Widerspruch zu \enquote{$G$ ist bipartit} \pause + +$\Rightarrow$ $G$ hat keinen Kreis ungerader Länge $\blacksquare$ +\end{frame} + +\begin{frame}{Aufgabe 4: Lösung, Teil 2} +\underline{Vor.:} Sei $G = (E, K)$ ein zus. Graph. \pause + +\underline{Beh.:} $G$ hat keinen Kreis ungerader Länge $\Rightarrow G$ ist bipartit \pause + +\underline{Bew.:} Konstruktiv \pause + +Färbe Graphen mit Breitensuche $\blacksquare$ +\end{frame} + +\pgfdeclarelayer{background} +\pgfsetlayers{background,main} +\begin{frame}{Aufgabe 4 - Beispiel} + \tikzstyle{selected edge} = [draw,line width=5pt,-,black!50] + \begin{center} + \adjustbox{max size={\textwidth}{0.8\textheight}}{ + \begin{tikzpicture} + \node[vertex] (a) at (1,1) {}; + \node[vertex] (b) at (2,0) {}; + \node[vertex] (c) at (4,0) {}; + \node[vertex] (d) at (1,2) {}; + \node[vertex] (e) at (2,2) {}; + \node[vertex] (f) at (3,2) {}; + \node[vertex] (g) at (2,4) {}; + \node[vertex] (h) at (3,3) {}; + \node[vertex] (i) at (4,2) {}; + \node[vertex] (j) at (1,3) {}; + + \draw (a) -- (b); + \draw (a) -- (d); + \draw (b) -- (e); + \draw (b) -- (c); + \draw (c) -- (f); + \draw (d) -- (e); + \draw (d) -- (j); + \draw (e) -- (f); + \draw (f) -- (i); + \draw (g) -- (j); + \draw (g) -- (h); + + \node<2->[vertex, red] (a) at (1,1) {}; + \node<3->[vertex, blue] (b) at (2,0) {}; + \node<3->[vertex, blue] (d) at (1,2) {}; + \node<4->[vertex, red] (c) at (4,0) {}; + \node<4->[vertex, red] (e) at (2,2) {}; + \node<4->[vertex, red] (j) at (1,3) {}; + \node<5->[vertex, blue] (f) at (3,2) {}; + \node<5->[vertex, blue] (g) at (2,4) {}; + \node<6->[vertex, red] (h) at (3,3) {}; + \node<6->[vertex, red] (i) at (4,2) {}; + + \begin{pgfonlayer}{background} + \path<3->[selected edge] (a.center) edge node {} (b.center); + \path<3->[selected edge] (a.center) edge node {} (d.center); + \path<4->[selected edge] (b.center) edge node {} (c.center); + \path<4->[selected edge] (b.center) edge node {} (e.center); + \path<4->[selected edge] (d.center) edge node {} (j.center); + \path<4->[selected edge] (d.center) edge node {} (e.center); + \path<5->[selected edge] (j.center) edge node {} (g.center); + \path<5->[selected edge] (e.center) edge node {} (f.center); + \path<5->[selected edge] (c.center) edge node {} (f.center); + \path<6->[selected edge] (g.center) edge node {} (h.center); + \path<6->[selected edge] (f.center) edge node {} (i.center); + \end{pgfonlayer} + \end{tikzpicture} + } + \end{center} +\end{frame} + +\subsection{Aufgabe 9} +\begin{frame}{Aufgabe 9, Teil 1} +Im folgenden sind die ersten drei Graphen $G_1, G_2, G_3$ einer +Folge $(G_n)$ aus Graphen abgebildet. Wie sieht $G_4$ aus? + +\begin{gallery} + \galleryimage{graphs/triangular-1} + \galleryimage{graphs/triangular-2} + \galleryimage{graphs/triangular-3} +\end{gallery} +\end{frame} + +\begin{frame}{Aufgabe 9, Teil 2} +Wieviele Ecken / Kanten hat $G_n = (E_n, K_n)$? +\end{frame} + +\begin{frame}{Aufgabe 9, Teil 2: Antwort} +Ecken: + +\[|E_n| = |E_{n-1}| + (n+1) = \sum_{i=1}^{n+1} = \frac{n^2 + 2n+2}{2}\] + +Kanten: + +\begin{align} +|K_n| &= |K_{n-1}| + \underbrace{((n+1)-1)+2}_{\text{außen}} + (n-1) \cdot 2\\ + &= |K_{n-1}| + n+2+2n-2\\ + &= |K_{n-1}| + 3n\\ + &= \sum_{i=1}^{n} 3i = 3 \sum_{i=1}^{n} i \\ + &= 3 \frac{n^2 + n}{2} +\end{align} +\end{frame} + + \subsection{Bildquelle} \begin{frame}{Bildquelle} \begin{itemize} \item \href{http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Konigsberg\_bridges.png}{http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Konigsberg\_bridges.png} + \item \href{http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unit\_disk\_graph.svg}{http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Unit\_disk\_graph.svg} \item \href{http://goo.gl/maps/WnXRh}{Google Maps} (Grafiken \TCop 2013 Cnes/Spot Image, DigitalGlobe) \end{itemize} \end{frame} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Graphentheorie-I.pdf b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Graphentheorie-I.pdf index 36f9697..7bd8908 100644 Binary files a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Graphentheorie-I.pdf and b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Graphentheorie-I.pdf differ diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Grundlagen.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Grundlagen.tex index 1443161..4c5c4dc 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Grundlagen.tex +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Grundlagen.tex @@ -28,12 +28,37 @@ Kantenmenge bezeichnet. \end{frame} +\framedgraphic{Modellierung, Flüsse, Netzwerke}{../images/Unit_disk_graph.png} +\framedgraphic{Karten}{../images/map.png} + \begin{frame}{Isomorphe Graphen} \begin{center} \href{http://www.martin-thoma.de/uni/graph.html}{martin-thoma.de/uni/graph.html} \end{center} \end{frame} +\begin{frame}{Grad einer Ecke} +\begin{block}{Grad einer Ecke} +Der \textbf{Grad} einer Ecke ist die Anzahl der Kanten, die von dieser Ecke +ausgehen. +\end{block} + +\begin{block}{Isolierte Ecke} +Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}. +\end{block} + +\begin{gallery} + \galleryimage{graphs/graph-1} + \galleryimage{graphs/graph-2} + \galleryimage{graphs/k-3-3} + \galleryimage{graphs/k-5}\\ + \galleryimage{graphs/k-16} + \galleryimage{graphs/graph-6} + \galleryimage{graphs/star-graph} + \galleryimage{graphs/tree} +\end{gallery} +\end{frame} + \begin{frame}{Aufgabe 1} Zeichnen Sie alle Graphen mit genau vier Ecken. @@ -45,10 +70,10 @@ Zeichnen Sie alle Graphen mit genau vier Ecken. \galleryimage{aufgabe-1/graph-11} % zwei Kanten ------------- \galleryimage{aufgabe-1/graph-12} % drei Kanten: umgedrehtes u \galleryimage{aufgabe-1/graph-5} % drei Kanten - \galleryimage[red]{aufgabe-1/graph-4} % drei Kanten: + \galleryimage[red]{aufgabe-1/graph-4} % drei Kanten: S3 - fehlt im Buch \galleryimage{aufgabe-1/graph-10} % vier Kanten: Viereck - \galleryimage[red]{aufgabe-1/graph-2} \galleryimage{aufgabe-1/graph-3} % vier Kanten: Dreieck mit Spitze + \galleryimage[red]{aufgabe-1/graph-2} % fünf kanten - fehlt im Buch \galleryimage{aufgabe-1/graph-9} % fünf Kanten: nur Diagonale fehlt \galleryimage{aufgabe-1/graph-1} % sechs Kanten: K_4 \end{gallery} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Koenigsberger-Brueckenproblem.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Koenigsberger-Brueckenproblem.tex index f4bffbc..c7c72da 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Koenigsberger-Brueckenproblem.tex +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Koenigsberger-Brueckenproblem.tex @@ -18,7 +18,7 @@ \begin{block}{Eulerscher Kreis} Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$. -$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{e \in E}: e \in A$. +$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{k \in K}: k \in A$. \end{block} \begin{block}{Eulerscher Graph} @@ -26,6 +26,22 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält. \end{block} \end{frame} +\begin{frame}{Hamiltonkreis} +ACHTUNG, VERWECHSLUNGSGEFAHR: + +\begin{block}{Hamiltonkreis} +Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$. + +$A$ heißt \textbf{Hamilton-Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{e \in E}: e \in A$. +\end{block} + +\begin{block}{Eulerscher Kreis} +Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$. + +$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{k \in K}: k \in A$. +\end{block} +\end{frame} + \pgfdeclarelayer{background} \pgfsetlayers{background,main} \begin{frame}{Eulerscher Kreis} @@ -62,6 +78,55 @@ Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält. \end{center} \end{frame} +\pgfdeclarelayer{background} +\pgfsetlayers{background,main} +\begin{frame}{Hamilton-Kreis, kein EK} + \begin{center} + \adjustbox{max size={\textwidth}{0.8\textheight}}{ + \begin{tikzpicture} + \node (a)[vertex] at (0,0) {}; + \node (b)[vertex] at (2,0) {}; + \node (c)[vertex] at (2,2) {}; + \node (d)[vertex] at (0,2) {}; + + \foreach \from/\to in {a/b,b/c,c/d,d/a,a/c,b/d} + \draw[line width=2pt] (\from) -- (\to); + + \node<2->[vertex,red] (a) at (0,0) {}; + \node<3->[vertex,red] (b) at (2,0) {}; + \node<4->[vertex,red] (c) at (2,2) {}; + \node<5->[vertex,red] (d) at (0,2) {}; + \begin{pgfonlayer}{background} + \path<3->[selected edge,black!50] (a.center) edge node {} (b.center); + \path<4->[selected edge,black!50] (b.center) edge node {} (c.center); + \path<5->[selected edge,black!50] (c.center) edge node {} (d.center); + \path<6->[selected edge,black!50] (d.center) edge node {} (a.center); + \end{pgfonlayer} + \end{tikzpicture} + } + \end{center} +\end{frame} + +\pgfdeclarelayer{background} +\pgfsetlayers{background,main} +\begin{frame}{Eulerkreis, kein HK} + \begin{center} + \adjustbox{max size={\textwidth}{0.8\textheight}}{ + \begin{tikzpicture} + \node (a)[vertex] at (0,0) {}; + \node (b)[vertex] at (2,0) {}; + \node (c)[vertex] at (2,2) {}; + \node (d)[vertex] at (0,2) {}; + \node (e)[vertex] at (1,1) {}; + + \foreach \from/\to in {a/b,b/c,c/d,d/a,b/e,e/d} + \draw[line width=2pt] (\from) -- (\to); + \draw[line width=2pt] (b) to[bend right] (d); + \end{tikzpicture} + } + \end{center} +\end{frame} + \subsection{Satz von Euler} \begin{frame}{Satz von Euler} \begin{block}{Satz von Euler} @@ -99,7 +164,7 @@ ist $G$ eulersch. \pause $m=1$: Es gibt keinen Graphen in dem jede Ecke geraden Grad hat. \cmark\\ \pause -$m=2$: Nur ein zus. Graph möglich. Dieser ist eulersch. \cmark\\ % Anzeichnen +$m=2$: Nur ein Graph möglich. Dieser ist eulersch. \cmark\\ % Anzeichnen \pause \underline{I.V.:} Sei $m \in \mathbb{N}_0$ beliebig, aber fest und @@ -109,11 +174,35 @@ denen jede Ecke geraden Grad hat, ist $G$ eulersch. \pause -\underline{I.S.:} Jede Ecke von $G$ hat min. Grad 2. +\underline{I.S.:} Sei $G=(E,K)$ mit $2 \leq m = |K|$. $G$ ist zus. \pause +$\Rightarrow$ Jede Ecke von $G$ hat min. Grad 2. \pause +$\xRightarrow[]{A. 5}$ Es gibt einen Kreis $C$ in $G$.\pause +\dots \end{frame} +\begin{frame}{Umkehrung des Satzes von Euler} +\begin{block}{Umkehrung des Satzes von Euler} +Wenn in einem zusammenhängenden Graphen $G$ jede Ecke geraden Grad hat, dann +ist $G$ eulersch. +\end{block} +\dots + +Sei +\[G_C = (E_C, K_C) \] +Graph zu Kreis $C$ und + +\[G^* = (E, K \setminus K_C).\] \pause +$\Rightarrow$ Alle Knoten jeder Zusammenhangskomponente in $G^*$ haben geraden Grad\\ +\pause +$\xRightarrow[]{IV}$ Alle $n$ Zhsgk. haben Eulerkreise $C_1, \dots, C_n$\\ +\pause +$\Rightarrow$ $C_1, \dots, C_n$ können in $C$ \enquote{eingehängt} werden\\ +\pause +$\Rightarrow G$ ist eulersch\pause $\Rightarrow $ Beh. +\end{frame} + \begin{frame}{Offene eulersche Linie} \begin{block}{Offene eulersche Linie} Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist. @@ -141,10 +230,13 @@ Sei $G=(E, K)$ ein zusammenhängender Graph und $L = (e_0, \dots, e_s)$ eine off eulersche Linie. \pause Sei $G^* = (E, K \cup \Set{e_s, e_0})$. \pause Es gibt einen Eulerkreis in $G^*$ \pause \\ -$\xRightarrow{\text{Satz von Euler}}$ In $G^*$ hat jede Ecke geraden Grad \pause \\ +$\xLeftrightarrow{\text{Satz von Euler}}$ In $G^*$ hat jede Ecke geraden Grad \pause \\ Der Grad von nur zwei Kanten wurde um jeweils 1 erhöht \pause \\ -$\Rightarrow$ in $G$ haben genau 2 Ecken ungeraden Grad $\blacksquare$ +$\Leftrightarrow$ in $G$ haben genau 2 Ecken ungeraden Grad. Diese heißen $e_0, e_s$. $\blacksquare$ \end{block} + +\pause +Rückrichtung analog \end{frame} \pgfdeclarelayer{background} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Makefile b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Makefile index 477c553..900facd 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Makefile +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Makefile @@ -1,7 +1,6 @@ SOURCE = Graphentheorie-I make: - #latexmk -pdf -pdflatex="pdflatex -interactive=nonstopmode" -use-make $(SOURCE).tex pdflatex -shell-escape $(SOURCE).tex -output-format=pdf # shellescape wird fürs logo benötigt pdflatex -shell-escape $(SOURCE).tex -output-format=pdf # nochmaliges ausführen wegen Inhaltsverzeichnissen make clean diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Strukturen.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Strukturen.tex index 85ab0c8..e166dd0 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Strukturen.tex +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/Strukturen.tex @@ -149,25 +149,3 @@ Es ex. ein Kantenzug, der $e_1$ und $e_2$ verbindet \galleryimage[Green]{graphs/tree} \end{gallery} \end{frame} - -\begin{frame}{Grad einer Ecke} -\begin{block}{Grad einer Ecke} -Der \textbf{Grad} einer Ecke ist die Anzahl der Kanten, die von dieser Ecke -ausgehen. -\end{block} - -\begin{block}{Isolierte Ecke} -Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}. -\end{block} - -\begin{gallery} - \galleryimage{graphs/graph-1} - \galleryimage{graphs/graph-2} - \galleryimage{graphs/k-3-3} - \galleryimage{graphs/k-5}\\ - \galleryimage{graphs/k-16} - \galleryimage{graphs/graph-6} - \galleryimage{graphs/star-graph} - \galleryimage{graphs/tree} -\end{gallery} -\end{frame} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/bipartit-algorithm.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/bipartit-algorithm.tex new file mode 100644 index 0000000..ed044fa --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/bipartit-algorithm.tex @@ -0,0 +1,21 @@ +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary{arrows,positioning} +\tikzset{ + %Define standard arrow tip + >=stealth', + % Define arrow style + pil/.style={->,thick} +} + +\begin{document} + \begin{tikzpicture} + \node (a)[vertex] at (0,8) {$a$}; + \node (b)[vertex] at (0,4) {$b$}; + \node (c)[vertex] at (0,0) {$c$}; + \node (d)[vertex] at (4,4) {$d$}; + + \foreach \from/\to/\pos in {a/b/20,a/b/-20,a/d/0,b/c/20,b/c/-20,b/d/0,c/d/0} + \draw[line width=2pt] (\from) to [bend left=\pos] (\to); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/euler-nicht-hamilton.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/euler-nicht-hamilton.tex new file mode 100644 index 0000000..2f20c47 --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/euler-nicht-hamilton.tex @@ -0,0 +1,22 @@ +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary{arrows,positioning} +\tikzset{ + %Define standard arrow tip + >=stealth', + % Define arrow style + pil/.style={->,thick} +} + +\begin{document} + \begin{tikzpicture} + \node (a)[vertex] at (0,0) {}; + \node (b)[vertex] at (2,0) {}; + \node (c)[vertex] at (2,2) {}; + \node (d)[vertex] at (0,2) {}; + \node (d)[vertex] at (1,1) {}; + + \foreach \from/\to in {a/b,b/c,c/d,d/a,b/e,e/d} + \draw[line width=2pt] (\from) -- (\to); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/hamilton-nicht-euler.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/hamilton-nicht-euler.tex new file mode 100644 index 0000000..86da03a --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/hamilton-nicht-euler.tex @@ -0,0 +1,21 @@ +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary{arrows,positioning} +\tikzset{ + %Define standard arrow tip + >=stealth', + % Define arrow style + pil/.style={->,thick} +} + +\begin{document} + \begin{tikzpicture} + \node (a)[vertex] at (0,0) {}; + \node (b)[vertex] at (0,1) {}; + \node (c)[vertex] at (1,0) {}; + \node (d)[vertex] at (0,1) {}; + + \foreach \from/\to in {a/b,b/c,c/d,d/a,a/c,b/d} + \draw[line width=2pt] (\from) -- (\to); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-1.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-1.tex new file mode 100644 index 0000000..dd5edd4 --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-1.tex @@ -0,0 +1,19 @@ +% A complete graph +% Author: Quintin Jean-Noël +% +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage[nomessages]{fp}% http://ctan.org/pkg/fp +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary[topaths] + + +\begin{document} + \newcommand\n{5} + \begin{tikzpicture} + \node[vertex] (N1) at (0,0) {}; + \node[vertex] (N2) at (2,0) {}; + \node[vertex] (N3) at (1,1) {}; + + \draw (N1) -- (N3) -- (N2) -- (N1); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-2.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-2.tex new file mode 100644 index 0000000..1f1ab77 --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-2.tex @@ -0,0 +1,21 @@ +% A complete graph +% Author: Quintin Jean-Noël +% +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage[nomessages]{fp}% http://ctan.org/pkg/fp +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary[topaths] + + +\begin{document} + \begin{tikzpicture} + \node[vertex] (N1) at (0,0) {}; + \node[vertex] (N2) at (2,0) {}; + \node[vertex] (N3) at (4,0) {}; + \node[vertex] (N4) at (1,1) {}; + \node[vertex] (N5) at (3,1) {}; + \node[vertex] (N6) at (2,2) {}; + + \draw (N1) -- (N4) -- (N2) -- (N5) -- (N4) -- (N6) -- (N5) -- (N3) -- (N2) -- (N1); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-3.tex b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-3.tex new file mode 100644 index 0000000..ec783e6 --- /dev/null +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/LaTeX/graphs/triangular-3.tex @@ -0,0 +1,25 @@ +% A complete graph +% Author: Quintin Jean-Noël +% +\documentclass[varwidth=true, border=2pt]{standalone} +\usepackage[nomessages]{fp}% http://ctan.org/pkg/fp +\usepackage{tikz} +\usetikzlibrary[topaths] + + +\begin{document} + \begin{tikzpicture} + \node[vertex] (N1) at (0,0) {}; + \node[vertex] (N2) at (2,0) {}; + \node[vertex] (N3) at (4,0) {}; + \node[vertex] (N4) at (6,0) {}; + \node[vertex] (N5) at (1,1) {}; + \node[vertex] (N6) at (3,1) {}; + \node[vertex] (N7) at (5,1) {}; + \node[vertex] (N8) at (2,2) {}; + \node[vertex] (N9) at (4,2) {}; + \node[vertex] (N10) at (3,3) {}; + + \draw (N1) -- (N5) -- (N2) -- (N6) -- (N3) -- (N7) -- (N6) -- (N5) -- (N8) -- (N6) -- (N9) -- (N8) -- (N10) -- (N9) -- (N7) -- (N4) -- (N3) -- (N2) -- (N1); + \end{tikzpicture} +\end{document} diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/images/Unit_disk_graph.png b/presentations/Diskrete-Mathematik/images/Unit_disk_graph.png new file mode 100644 index 0000000..fad7180 Binary files /dev/null and b/presentations/Diskrete-Mathematik/images/Unit_disk_graph.png differ diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/images/map.png b/presentations/Diskrete-Mathematik/images/map.png new file mode 100644 index 0000000..a867494 Binary files /dev/null and b/presentations/Diskrete-Mathematik/images/map.png differ diff --git a/presentations/Diskrete-Mathematik/templates/myStyle.sty b/presentations/Diskrete-Mathematik/templates/myStyle.sty index c020b1b..faa998a 100644 --- a/presentations/Diskrete-Mathematik/templates/myStyle.sty +++ b/presentations/Diskrete-Mathematik/templates/myStyle.sty @@ -135,3 +135,5 @@ \tikzstyle{selected edge} = [draw,line width=5pt,-,red!50] \def\TCop{\textsuperscript{\textcopyright}} % Copyright-sign \usepackage{mathtools} + +\usepackage{csquotes}