图-连通的概念

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1、三、连通性 3.1连通性和Whitmey定理 定义V’真包含于V(G),G[V(G)-V’]不连通,而G是连通图,则称V’是G的顶剖分集。最小顶剖分集中顶的个数,记成κ(G),叫做G的连通度;规定κ(Kv)=υ-1;κ(不连通图)=κ(平凡图)=0。由一个顶组成的顶剖分集叫割顶。没有割顶的图叫做块,G中的成块的极大子图叫做G的块。定义E’包含于E(G),G为连通图,而G-E’(从G中删除E’中的边)不连通,则称E’为G的边剖分集,若G中已无边剖分集E″,使得E″

2、。规定κ’(不连通图)=0,κ’(Kv)=υ-1。定义κ(G)>=k时,G叫做k连通图;κ’(G)>=k时,G称为k边连通图。k连通图,当k>1时,也是k-1连通图。k边连通图,当k>1时,也是k-1边连通图。上面就是顶连通与边连通的概念,好象不指明的就是指顶连通了。 定理1κ(G)=<κ’(G)=<δ(可以复习一下第一章的1.2:δ=min{d(vi)})证:设d(v)=δ,则删除与v边关联的δ条边后,G变不连通图,所以这δ条边形成一个边剖分集,故最小边剖分集边数不超过δ,即κ’(G)=<δ。下证κ=<κ’。分情形讨论之。若G中无桥,

3、则有κ’>=2条边,移去它们之后,G变成不连通图。于是删除这κ’条中的κ’-1条后,G变成有桥的图。设此桥为e=uv,我们对于上述κ’-1条删去的每条边上,选取一个端点,删除这些(不超过κ’-1个)端点,若G变得不边能,则κ=<κ’-1;若仍连通,则再删去u或v,即可使G变得不连通,于是κ=<κ’。证毕。这个定理很好理解,图论中的一些定理常以这种“友好”的面目出现。 下面就是Whitmey定理 定理2(Whitney,1932)υ>=3的图是2连通图的充要条件是任二顶共圈(在一个圈上)。证:若任二顶共圈,任删除一个顶w后,得图G-w。任

4、取两顶u,v∈V(G-w),u,v在G中共存于圈C上,若w不在C上,则G-w中仍有圈C,即u与v在G-w中仍连通;若w在G中时在C上,在G-w中u与v在轨C-w上,故u与v仍连通。由u与v之任意性,G-w是连通图,故κ(G)>=2,即G是2连通图。反之,若G是2连通图,υ>=3,任取u,v∈V(G),用对d(u,v)的归纳法证明u与v之间有两条无公共内顶的轨当d(u,v)=1是时,因κ=<κ’=<δ,故κ’>=2,uv边不是桥,G-uv仍连通,于是G-uv中存在从u到v的轨P1(u,v),这样从u到v有两条无公共内顶的轨P1(u,v)与

5、边uv。假设d(u,v)=2),结论已成立,考虑d(u,v)=k的情形。令P0(u,v)之长为k,w是P0(u,v)上与v相邻的顶,则d(u,w)=k-1,由归纳法假设,在u,w之间有两条无公共内顶P与Q,因G是2连通较长,故G-w仍连通。在G-w中存在轨P’(u,v)<>P0(u,v),令x是P∪Q上P’的最后一个顶。因u∈P∪Q,故x存在(可能x=u)。不妨设x∈V(P),则G有两个u,v之间无公共内顶的轨:一个是P上从u到x段并在P’上从x到v段;一个是Q+wv。证毕。 图论的定理证明,没有其他数学的那么多推导,那么多

6、的公式,符号也是有限的几个,看多了就明白了。概念清晰还是很重要,很多东西是概念性的。还有就是构造了,照题能构造出的相应的图有时就迎而解了。就是打字时中英文切换麻烦。           3.2割顶、桥、块 割顶、桥、块都是一个图的关键部位了。本节给出三个定理来阐述这三个概念,好象少了点,不过这本书的东西有些地方很语焉不详的,而且有些东西到处穿插,并且有很强的理论性,很少涉及实践中的问题。看起来比较的累人。 定理3v是连通图的一个顶点,则下可述命题等价:(1)  v是割顶(2)  存在与v不同的两个顶u,w,使得v在每一条由u到w的轨上(

7、3)  存在V-{v}的一个划分V-{v}=U∪W,U∩W=φ,使得对任意的u∈U,w∈W,v在每一条由u到w的轨上。  定理4x是G的一边,G是连通图,则下述命题等价:(1)   x是G的桥。(2)      x不在G的任一圈上。(3)      存在顶u,v∈V(G),使得x在每一个从u到v的轨上。(4)      存在V(G)的划分U与W,使得任二顶u,w,u∈U,w∈W时,x在每条从u到v的轨上。 上面的都没什么可证的,就是轨、连通片、割顶、桥等概念翻来覆去的用就是了。 定理5G连通,υ>=3,则下列命题等价:(1)G是块。(2

8、)  G的任二顶共圈。(3)  G的任一顶与任一边共圈(4)  G的任二边共圈(5)  任给G的二顶及一边,存在连接此二顶含此边之轨(6)  对G的三个不同的顶,存在一轨,连接其中两个顶,含第三个顶(7) 

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