Дано
Обозначим вершины и ребра
Задание 1.
Задать граф следующими способами: перечислением, матрицами смежности и инцидентности.
Решение:
Перечисление:
Множество вершин
Множество связей
Множество изолированных вершин пусто.
Матрица инцидентности
V1 | V2 | V3 | V4 | V5 | V6 | |
X1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
X2 | -1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
X3 | 0 | -1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
X4 | 0 | 0 | 0 | -1 | -1 | 0 |
X5 | 0 | 0 | -1 | 0 | 1 | 1 |
X6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | -1 |
Матрица смежности
X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | |
X1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
X2 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
X3 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
X4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
X5 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
X6 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Задание 2.
Определить следующие основные характеристики графа:
— число ребер и дуг,
— число вершин,
— коэффициент связности графа,
-степени всех вершин,
-цикломатическое число графа.
Решение:
Число ребер – 0, дуг – 6.
Число вершин – 6.
Коэффициент связности графа- 1
Степени всех вершин
X1 | X2 | X3 | X4 | X5 | X6 | |
Полустепень исхода | 1 | 2 | 1 | 0 | 2 | 0 |
Полустепень захода | 0 | 1 | 1 | 2 | 1 | 1 |
Степень | 1 | 3 | 2 | 2 | 3 | 1 |
Цикломатическое число графа = (число связей – число вершин)+ коэффициент связности. Т.е. 6-6+1=1
Задание 3.
Определить, является ли данный граф:
— планарным или плоским графом (обосновать ответ и выполнить обратное преобразование);
— двудольным графом ( обосновать ответ и, если необходимо, то достроить до двудольного графа);
— деревом ( обосновать ответ и, в случае циклического графа, привести один из вариантов основного дерева)
— псевдографом или мультиграфом, или простым графом ( обосновать ответ и выполнить необходимые преобразования)
Решение:
Данный граф является плоским, поскольку все его связи пересекаются только в вершинах. Преобразуем данный граф в планарный.
Данный граф является двудольным:
Данный граф не является деревом, поскольку он содержит циклы. Приведем пример остова данного графа.
V1,V2,V3,V4,V6 – ветви, V5 — хорда.
Данный граф является простым, поскольку не содержит петли, изолированные вершины и кратные связи.
Преобразуем данный граф в мультиграф:
Преобразуем исходный граф в псевдограф:
Задание 4.
Привести пример подграфа, частичного графа и частичного подграфа.
Решение:
Подграф
Частичный подграф
Частичный граф
Задание 5.
Провести реберную и вершинную раскраски графа с определением вершинного и реберного хроматического числа.
Обозначим цвета числами натурального ряда, номер рядом с каждой вершиной или связью будет обозначать цвет.
Решение:
Вершинная раскраска:
Вершинное хроматическое число равно 2.
Реберная раскраска
Реберное хроматическое число равно 3.