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183
presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Handout.tex
Normal file
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@ -0,0 +1,183 @@
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\documentclass[a4paper,9pt]{scrartcl}
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\usepackage{amssymb, amsmath} % needed for math
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\usepackage[utf8]{inputenc} % this is needed for umlauts
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\usepackage[ngerman]{babel} % this is needed for umlauts
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\usepackage[T1]{fontenc} % this is needed for correct output of umlauts in pdf
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\usepackage[margin=2.5cm]{geometry} %layout
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\usepackage{hyperref} % links im text
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\usepackage{color}
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\usepackage{framed}
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\usepackage{enumerate} % for advanced numbering of lists
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\usepackage{braket} % needed for nice printing of sets
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\usepackage{xcolor}
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\usepackage{lastpage}
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\clubpenalty = 10000 % Schusterjungen verhindern
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\widowpenalty = 10000 % Hurenkinder verhindern
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\hypersetup{
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pdfauthor = {Martin Thoma},
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pdfkeywords = {Diskrete Mathematik},
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pdftitle = {Graphentheorie I: Handout}
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}
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\usepackage{fancyhdr}
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\pagestyle{fancy}
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\lhead{Diskrete Mathematik}
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\chead{Graphentheorie I (Martin Thoma)}
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\rhead{Seite \thepage\ von \pageref{LastPage}}
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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% Custom definition style, by %
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% http://mathoverflow.net/questions/46583/what-is-a-satisfactory-way-to-format-definitions-in-latex/58164#58164
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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\makeatletter
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\newdimen\errorsize \errorsize=0.2pt
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% Frame with a label at top
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\newcommand\LabFrame[2]{%
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\fboxrule=\FrameRule
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\fboxsep=-\errorsize
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\textcolor{FrameColor}{%
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\fbox{%
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\vbox{\nobreak
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\advance\FrameSep\errorsize
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\begingroup
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\advance\baselineskip\FrameSep
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\hrule height \baselineskip
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\nobreak
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\vskip-\baselineskip
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\endgroup
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\vskip 0.5\FrameSep
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\hbox{\hskip\FrameSep \strut
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\textcolor{TitleColor}{\textbf{#1}}}%
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\nobreak \nointerlineskip
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\vskip 1.3\FrameSep
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\hbox{\hskip\FrameSep
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{\normalcolor#2}%
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\hskip\FrameSep}%
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\vskip\FrameSep
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}}%
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}}
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\definecolor{FrameColor}{rgb}{0.25,0.25,1.0}
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\definecolor{TitleColor}{rgb}{1.0,1.0,1.0}
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\newenvironment{contlabelframe}[2][\Frame@Lab\ (cont.)]{%
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% Optional continuation label defaults to the first label plus
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\def\Frame@Lab{#2}%
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\def\FrameCommand{\LabFrame{#2}}%
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\def\FirstFrameCommand{\LabFrame{#2}}%
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\def\MidFrameCommand{\LabFrame{#1}}%
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\def\LastFrameCommand{\LabFrame{#1}}%
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\MakeFramed{\advance\hsize-\width \FrameRestore}
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}{\endMakeFramed}
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\newcounter{definition}
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\newenvironment{definition}[1]{%
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\par
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\refstepcounter{definition}%
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\begin{contlabelframe}{Definition \thedefinition:\quad #1}
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\noindent\ignorespaces}
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{\end{contlabelframe}}
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\makeatother
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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% Begin document %
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
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\begin{document}
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\begin{definition}{Graph}
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Ein Graph ist ein Tupel $(E, K)$, wobei $E \neq \emptyset$ die Eckenmenge und
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$K \subseteq E \times E$ die
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Kantenmenge bezeichnet.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Inzidenz}
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Sei $e \in E$ und $k = \Set{e_1, e_2} \in K$.
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$e$ heißt \textbf{inzident} zu $k :\Leftrightarrow e = e_1$ oder $e = e_2$
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\end{definition}
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\begin{definition}{Vollständiger Graph}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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$G$ heißt \textbf{vollständig} $:\Leftrightarrow K = E \times E \setminus \Set{e \in E: \Set{e, e}}$
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\end{definition}
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Ein vollständiger Graph mit $n$ Ecken wird als $K_n$ bezeichnet.
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\begin{definition}{Bipartiter Graph}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A, B \subset E$ zwei disjunkte Eckenmengen mit
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$E \setminus A = B$.
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|
$G$ heißt \textbf{bipartit} $:\Leftrightarrow \forall_{k = \Set{e_1, e_2} \in K}: (e_1 \in A \text{ und } e_2 \in B) \text{ oder } (e_1 \in B \text{ und } e_2 \in A) $
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\end{definition}
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\begin{definition}{Vollständig bipartiter Graph}
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Sei $G = (E, K)$ ein bipartiter Graph und $\Set{A, B}$ bezeichne die Bipartition.
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$G$ heißt \textbf{vollständig bipartit} $:\Leftrightarrow A \times B = K$
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\end{definition}
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\begin{definition}{Kantenzug, Länge eines Kantenzuges und Verbindung von Ecken}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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Dann heißt eine Folge $k_1, k_2, \dots, k_s$ von Kanten, zu denen es Ecken
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$e_0, e_1, e_2, \dots, e_s$ gibt, so dass
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\begin{itemize}
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\item $k_1 = \Set{e_0, e_1}$
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\item $k_2 = \Set{e_1, e_2}$
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\item \dots
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\item $k_s = \Set{e_{s-1}, e_s}$
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\end{itemize}
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gilt ein \textbf{Kantenzug}, der $e_0$ und $e_s$ \textbf{verbindet} und $s$
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seine \textbf{Länge}.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Geschlossener Kantenzug}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (e_0, e_1, \dots, e_s)$ ein Kantenzug.
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A heißt \textbf{geschlossen} $:\Leftrightarrow e_s = e_0$ .
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\end{definition}
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\begin{definition}{Weg}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (k_1, k_2 \dots, k_s)$ ein Kantenzug.
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|
A heißt \textbf{Weg} $:\Leftrightarrow \forall_{i, j \in 1, \dots, s}: i \neq j \Rightarrow k_i \neq k_j$ .
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\end{definition}
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\begin{definition}{Einfacher Kreis}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A = (k_1, k_2 \dots, k_s)$ ein Kantenzug.
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A heißt \textbf{Kreis} $:\Leftrightarrow A$ ist geschlossen und ein Weg.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Zusammenhängender Graph}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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$G$ heißt \textbf{zusammenhängend} $:\Leftrightarrow \forall e_1, e_2 \in E: $
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Es ex. ein Kantenzug, der $e_1$ und $e_2$ verbindet
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\end{definition}
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\begin{definition}{Grad einer Ecke}
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Der \textbf{Grad} einer Ecke ist die Anzahl der Kanten, die von dieser Ecke
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ausgehen.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Isolierte Ecke}
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Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Eulerscher Kreis}
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Kreis in $G$.
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$A$ heißt \textbf{eulerscher Kreis} $:\Leftrightarrow \forall_{e \in E}: e \in A$.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Eulerscher Graph}
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Ein Graph heißt \textbf{eulersch}, wenn er einen eulerschen Kreis enthält.
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\end{definition}
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\begin{definition}{Offene eulersche Linie}
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
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|
$A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante
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in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
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\end{definition}
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\end{document}
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8
presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Makefile
Normal file
8
presentations/Diskrete-Mathematik/Handout/Makefile
Normal file
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@ -0,0 +1,8 @@
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SOURCE = Handout
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make:
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pdflatex $(SOURCE).tex -output-format=pdf
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pdflatex $(SOURCE).tex -output-format=pdf
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make clean
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clean:
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rm -rf $(TARGET) *.class *.html *.log *.aux *.out
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@ -1,3 +1,10 @@
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\subsection{Weitere Aufgaben}
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\begin{frame}{Aufgabe 3}
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Zeigen Sie: Ein Kreis ist genau dann bipartit, wenn er gerade Länge hat.
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\end{frame}
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% TODO
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\subsection{Bildquelle}
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\subsection{Bildquelle}
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\begin{frame}{Bildquelle}
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\begin{frame}{Bildquelle}
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\begin{itemize}
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\begin{itemize}
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@ -6,4 +13,9 @@
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\end{frame}
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|
\subsection{Literatur}
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\begin{frame}{Literatur}
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\begin{itemize}
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|
\item A. Beutelspacher: \textit{Diskrete Mathematik für Einsteiger}, 4. Auflage, ISBN 978-3-8348-1248-3
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|
\end{itemize}
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\end{frame}
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|
Binary file not shown.
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@ -102,7 +102,8 @@ TODO
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\begin{block}{Offene eulersche Linie}
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\begin{block}{Offene eulersche Linie}
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
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Sei $G$ ein Graph und $A$ ein Weg, der kein Kreis ist.
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||||||
$A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
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$A$ heißt \textbf{offene eulersche Linie} von $G :\Leftrightarrow$ Jede Kante
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||||||
|
in $G$ kommt genau ein mal in $A$ vor.
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\end{block}
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\end{block}
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Ein Graph kann genau dann "`in einem Zug"' gezeichnet werden, wenn er eine
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Ein Graph kann genau dann "`in einem Zug"' gezeichnet werden, wenn er eine
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@ -3,7 +3,7 @@
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\begin{block}{Vollständiger Graph}
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\begin{block}{Vollständiger Graph}
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
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$G$ heißt \textbf{vollständig} $:\Leftrightarrow = E \times E \setminus \Set{e \in E: \Set{e, e}}$
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$G$ heißt \textbf{vollständig} $:\Leftrightarrow K = E \times E \setminus \Set{e \in E: \Set{e, e}}$
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\end{block}
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\end{block}
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Ein vollständiger Graph mit $n$ Ecken wird als $K_n$ bezeichnet.
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Ein vollständiger Graph mit $n$ Ecken wird als $K_n$ bezeichnet.
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@ -21,9 +21,9 @@ Ein vollständiger Graph mit $n$ Ecken wird als $K_n$ bezeichnet.
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\end{gallery}
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\end{gallery}
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\end{frame}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Bipartite Graphen}
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\begin{frame}{Bipartiter Graph}
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||||||
\begin{block}{Bipartite Graphen}
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\begin{block}{Bipartiter Graph}
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||||||
Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A, B \subset V$ zwei disjunkte Eckenmengen mit
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Sei $G = (E, K)$ ein Graph und $A, B \subset E$ zwei disjunkte Eckenmengen mit
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||||||
$E \setminus A = B$.
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$E \setminus A = B$.
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||||||
$G$ heißt \textbf{bipartit} $:\Leftrightarrow \forall_{k = \Set{e_1, e_2} \in K}: (e_1 \in A \text{ und } e_2 \in B) \text{ oder } (e_1 \in B \text{ und } e_2 \in A) $
|
$G$ heißt \textbf{bipartit} $:\Leftrightarrow \forall_{k = \Set{e_1, e_2} \in K}: (e_1 \in A \text{ und } e_2 \in B) \text{ oder } (e_1 \in B \text{ und } e_2 \in A) $
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||||||
|
@ -41,11 +41,11 @@ $G$ heißt \textbf{bipartit} $:\Leftrightarrow \forall_{k = \Set{e_1, e_2} \in K
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\end{gallery}
|
\end{gallery}
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\end{frame}
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\end{frame}
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\begin{frame}{Vollständig bipartite Graphen}
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\begin{frame}{Vollständig bipartiter Graph}
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||||||
\begin{block}{Vollständig bipartite Graphen}
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\begin{block}{Vollständig bipartiter Graph}
|
||||||
Sei $G = (E, K)$ ein bipartiter Graph und $\Set{A, B}$ bezeichne die Bipartition.
|
Sei $G = (E, K)$ ein bipartiter Graph und $\Set{A, B}$ bezeichne die Bipartition.
|
||||||
|
|
||||||
$G$ heißt \textbf{vollständig bipartit} $:\Leftrightarrow \Set{\Set{a, b} | a \in A \land b \in B} = K$
|
$G$ heißt \textbf{vollständig bipartit} $:\Leftrightarrow A \times B = K$
|
||||||
\end{block}
|
\end{block}
|
||||||
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|
||||||
\begin{gallery}
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\begin{gallery}
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||||||
|
@ -75,3 +75,14 @@ bezeichnet man mit $K_{|A|, |B|}$.
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||||||
\galleryimage[Green]{vollstaendig-bipartit/k-5-5}
|
\galleryimage[Green]{vollstaendig-bipartit/k-5-5}
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||||||
\end{gallery}
|
\end{gallery}
|
||||||
\end{frame}
|
\end{frame}
|
||||||
|
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||||||
|
\begin{frame}{Aufgabe 2}
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|
Wie viele Ecken und wie viele Kanten hat der $K_{m, n}$?
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\visible<2>{
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\begin{align}
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\text{Ecken: } &m+n\\
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||||||
|
\text{Kanten: } &m\cdot n
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||||||
|
\end{align}
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||||||
|
}
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||||||
|
\end{frame}
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||||||
|
|
|
@ -1,6 +1,6 @@
|
||||||
\subsection{Strukturen in Graphen}
|
\subsection{Strukturen in Graphen}
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||||||
\begin{frame}{Kantenzug}
|
\begin{frame}{Kantenzug, Länge eines Kantenzuges und Verbindung von Ecken}
|
||||||
\begin{block}{Kantenzug}
|
\begin{block}{Kantenzug, Länge eines Kantenzuges und Verbindung von Ecken}
|
||||||
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
|
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
|
||||||
|
|
||||||
Dann heißt eine Folge $k_1, k_2, \dots, k_s$ von Kanten, zu denen es Ecken
|
Dann heißt eine Folge $k_1, k_2, \dots, k_s$ von Kanten, zu denen es Ecken
|
||||||
|
@ -111,7 +111,8 @@ Manchmal wird das auch "`einfacher Kreis"' genannt.
|
||||||
\begin{block}{Zusammenhängender Graph}
|
\begin{block}{Zusammenhängender Graph}
|
||||||
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
|
Sei $G = (E, K)$ ein Graph.
|
||||||
|
|
||||||
$G$ heißt \textbf{zusammenhängend} $:\Leftrightarrow \forall e_1, e_2 \in E: $ Es ex. ein Kantenzug, der $e_1$ und $e_2$ verbindet
|
$G$ heißt \textbf{zusammenhängend} $:\Leftrightarrow \forall e_1, e_2 \in E: $
|
||||||
|
Es ex. ein Kantenzug, der $e_1$ und $e_2$ verbindet
|
||||||
\end{block}
|
\end{block}
|
||||||
|
|
||||||
\begin{gallery}
|
\begin{gallery}
|
||||||
|
@ -132,7 +133,7 @@ Der \textbf{Grad} einer Ecke ist die Anzahl der Kanten, die von dieser Ecke
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||||||
ausgehen.
|
ausgehen.
|
||||||
\end{block}
|
\end{block}
|
||||||
|
|
||||||
\begin{block}{Isolierte Ecken}
|
\begin{block}{Isolierte Ecke}
|
||||||
Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}.
|
Hat eine Ecke den Grad 0, so nennt man ihn \textbf{isoliert}.
|
||||||
\end{block}
|
\end{block}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
|
@ -13,7 +13,7 @@
|
||||||
|
|
||||||
\hypersetup{
|
\hypersetup{
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||||||
pdfauthor = {Martin Thoma},
|
pdfauthor = {Martin Thoma},
|
||||||
pdfkeywords = {Lineare Algebra},
|
pdfkeywords = {Diskrete Mathematik},
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||||||
pdftitle = {Vortrag Graphentheorie I: Tafelbild + Text}
|
pdftitle = {Vortrag Graphentheorie I: Tafelbild + Text}
|
||||||
}
|
}
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|
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