离散数学作业5
离散数学图论部分形成性考核书面作业
本课程形成性考核书面作业共3次,内容主要分别是集合论部分、图论部分、数理逻辑部分的综合练习,基本上是按照考试的题型(除单项选择题外)安排练习题目,目的是通过综合性书面作业,使同学自己检验学习成果,找出掌握的薄弱知识点,重点复习,争取尽快掌握。本次形考书面作业是第二次作业,大家要认真及时地完成图论部分的综合练习作业。
要求:将此作业用A4纸打印出来,手工书写答题,字迹工整,解答题要有解答过程,要求本学期第15周末前完成并上交任课教师(不收电子稿)。并在05任务界面下方点击“保存”和“交卷”按钮,以便教师评分。
一、填空题
1.已知图G 中有1个1度结点,2个2度结点,3个3度结点,4个4度结点,则G 的边数是 15 .
2.设给定图G (如右由图所示) ,则图G 的点割集是 .
3.设G 是一个图,结点集合为V ,边集合为E ,则 G 的结点等于边数的两倍.
4.无向图G 存在欧拉回路,当且仅当G 连通且 5.设G=是具有n 个结点的简单图,若在G 中每一对结点度数之和大于等于 n-1 ,则在G 中存在一条汉密尔顿路.
6.若图G=中具有一条汉密尔顿回路,则对于结点集V 的每个非空子集S ,在G 中删除S 中的所有结点得到的连通分支数为W ,则S 中结点数|S|与W 满足的关系式为 W ≤|S| .
7.设完全图K n 有n 个结点(n ≥2) ,m 条边,当n 为奇数 时,K n 中存在欧拉回路.
8.结点数v 与边数e 满足-关系的无向连通图就是树. 9.设图G 是有6个结点的连通图,结点的总度数为18,则可从G 中删去
10.设正则5叉树的树叶数为17,则分支数为i
二、判断说明题(判断下列各题,并说明理由.)
1.如果图G 是无向图,且其结点度数均为偶数,则图G 存在一条欧拉回路..
错。缺了一个条件,图G 应该是连通图。如反例,图G 是一个有孤立结点的图。
2.如下图所示的图G 存在一条欧拉回路.
错。图中有奇数度结点,所以不存在欧拉回路。
3.如下图所示的图G 不是欧拉图而是汉密尔顿图.
G
对。因为图中结点a 、b 、d 、f 的度数都为奇数,所以不是欧拉图。 如果沿着(a,d,g,f,e,b,c,a),这样除起点和终点是a 外,经过每个点一次且仅一次,所以存在一条汉密尔顿回路,是汉密尔顿图。
4.设G 是一个有7个结点16条边的连通图,则G 为平面图.
错。假设图G 是连通的平面图,根据定理,结点数为v ,边数为e ,应满足e ≤3v-6,但现在16≤3*7-6,显然不成立,所以假设错误。
5.设G 是一个连通平面图,且有6个结点11条边,则G 有7个面. 对。根据欧拉定理,有v-e+r=2,结点数v=11,边数e=6,代入公式求出面数r=7。
三、计算题
1.设G =,V ={ v 1,v 2,v 3,v 4,v 5},E ={ (v 1, v 3) ,(v 2, v 3) ,(v 2, v 4) ,(v 3, v 4) ,(v 3, v 5) ,(v 4, v 5) },试
(1) 给出G 的图形表示; (2) 写出其邻接矩阵; (3) 求出每个结点的度数; (4) 画出其补图的图形.
v 1 ⎛00100⎫ ⎪
00110 ⎪
11011⎪
⎪ 01101⎪ 00110⎪
⎭ ⎝4 3
(3)1,2,4,3,2。
1
(4) v 2
ο v 5
2.图G = ,其中v 4 v ,对应边的权值依次为3 (c , e ), (c , d ), (d , e ) }2、1、2、3、6、1、4及5,试
(1)画出G 的图形; (2)写出G 的邻接矩阵; (3)求出G 权最小的生成树及其权值.
a
⎛0110
1⎫
⎪
10011 ⎪
A = 10011⎪
⎪01101 ⎪
11110⎪⎝⎭
(3) a
b c
e d
权值 W(T)=1+1+2+3=7
3.已知带权图G 如右图所示.
(1) 求图G 的最小生成树; (2)计算该生成树的权值. (1)
(2) 权值(1+2+3+5+7)=18
4.设有一组权为2, 3, 5, 7, 17, 31,试画出相应的最优二叉树,计算该最优二叉树的权.
63
31
1
17
1
7
5
5
2
四、证明题
3
权为 2*5+3*5+5*4+7*3+17*2+31=131
1.设G 是一个n 阶无向简单图,n 是大于等于3的奇数.证明图G 与它的补图G 中的奇数度顶点个数相等.
证明:设G =,=.则E '是由n 阶无向完全图K n 的边删去E 所得到的.所以对于任意结点u ∈V ,u 在G 和G 中的度数之和等于u 在K n 中的度数.由于n 是大于等于3的奇数,从而K n 的每个结点都是偶数度的(n -1 (≥2) 度),于是若u ∈V 在G 中是奇数度结点,则它在G 中也是奇数度结点.故图G 与它的补图G 中的奇数度结点个数相等.
2.设连通图G 有k 个奇数度的结点,证明在图G 中至少要添加使其成为欧拉图.
k
条边才能2
证明:由定理3.1.2,任何图中度数为奇数的结点必是偶数,可知k 是偶数. 又根据定理4.1.1的推论,图G 是欧拉图的充分必要条件是图G 不含奇数度结点.因此只要在每对奇数度结点之间各加一条边,使图G 的所有结点的度数变为偶数,成为欧拉图.
故最少要加
k
条边到图G 才能使其成为欧拉图. 2