7. 使给出图7-25中的有向图的距离矩阵。dij?1意味着什么? 解:
?012????101?????D??210???, dij?1表示有一条vi到vj的边。
?????01???????10??8. 试求出第2题中的图G1和G2的距离矩阵。 解:
?0?2??1D1???1?1??2?021112????03211???2?30123?D?, ?2?121012??1?12101????13210????????0???11???012?????101??? ?210????1???02?1???20??2119. 如何才能从一个距离矩阵中求得一个路径矩阵呢?
证明:对于任意结点vi和vj(i?j),由题意aij?0,因此从vi到vj必定存在一条长度不为0的路径,由结点选取的任意性得:任何两个结点均是联通的。故G的强联通的有向图。
从距离矩阵求路径矩阵:将距离矩阵中不为0的值变为1,即可得到。 10. 试确定图7-25所示的图是否是强分支。 解:对图7-25由距离矩阵求得的路径矩阵为:
?0?1?P??1??0??01100?0100??1000?,由路径矩阵知该图不是强分支。
?0001?0010??
7.5第184页
1.
解:a), b), c)是欧拉图,d), e), f)不是欧拉图。
2.如果G1和G2是可运算的欧拉有向图,则G1?G2仍是欧拉有向图。这句话对吗?如果对,给出证明,如果不对,举出反例。 证明:不对,不能保证连通.
4.设G是平凡的连通无向图,证明:G是欧拉图,当且仅当G是若干个边不相交的回路的并。
证明:充分性,当进行若干个不相交的回路的并运算后,每个结点都是偶结点,因此G是欧拉图。
必要性,对于G是欧拉图,则G必定有欧拉闭路。如果某个结点的度数大于2,可以对结点的环路进行分解,分解为多个小的环路的并。
7.6第186页
1.图7-34是不是二部图?如果是,找出其互补结点子集。 解:是,互补结点子集是:{v1,v3,v5},{v2,v4,v6,v7}。 2.如何由无向图G的邻接矩阵判断G是不是二部图?
解:设G的邻接矩阵为A,V?n,计算A(2),A(3),…A(n)。其中如果矩阵的对角线出现了基数,则G不是二部图。如果所有的矩阵(包括矩阵A)的回路长度都是偶数,则是二部图。
3.举出一个二部图的例子,它不满足定理7.6.3的条件,但是存在完美匹配。
解:如第一题的例子,二部图为:
2 1 3 5 4 6 7 该图中不满足定理7.6.3的条件(对于V1,在V2中至少有2个结点与其相邻,但是在V2中,各结点最多有有2个结点与V1中结点相邻),但是该图是完美匹配,因为匹配数为3(=V1)(如v1v2,v3v4 ,v5v7) 4.证明:n阶简单二部图的边数不能超过[n2/4]。
证明:对于简单二部图,当为完全二部图时边数最多,边数为V1?V2,又V1?V2?n,当V1?V2即V1?V2?n/2时,V1?V2有最大值n2/4,故边数取整,故边数不能超过[n2/4]。得证。 5.
解:可能,如下图:
P1P5P6P2P3P4
6. 解:
张明王同李林赵丽数学物理电工计算机科学
7. 图7-35是否存在{v1,v2,v3,v4}到{u1,u2,u3,u4,u5}的完美匹配?如果存在,指出它的一个完美匹配。 解:存在。如:v1u2,v2u1,v3u4,v4u5。
7.7第192页
1.对于下列情况,验证欧拉公式n-m+k=2 (1)图7-45中的多边形的图。
解:对a)点数7,面的个数3,边的个数8,7+3-8=2,成立。 对b)顶点个数8,面的个数3,边的个数9,8+3-9=2,成立。 (2)一个具有(r?1)2个结点的无向边,它描述了r2个正方形的网络,例如棋盘等。
解:顶点个数为(r?1)2,面的个数为r2?1,边的个数为r2,
(r?1)2+r2?1-2r(r?1)=2,成立。
2.试证明:图7-42b中的库拉图斯基图是个非平面图。 证明:
12534 对于基本环路:v1v2v3v4v5v1,考虑v2v5和v3v5在环的内侧,直线v1v4必定在外侧。对于直线v1v3和v2v4必定相交。故该图是非平面图。 3. 画图所有不同构的6阶非平面图。
解:根据分析图至少有9条边,最多为15条边。所有情况如下图:
9910111112131415
4.试用库拉斯基定理证明:图7-48中的图是个非平面图。