This is my outline for the Mathematics mid term~
第十四章:图的基本概念
1. 对于任何简单无向图:点连通度<=边连通度<=smalldelta(G)
2. 握手定理:2m=∑d(vi)
3. 生成子图:少边不少点 子图:少边也可以少点
4. 边连通度:最小边割集的大小(其中边的数量)
5. 设G为n阶k-正则图,证明:G的补图也是正则图。(使用dG(vi)+dG'(vi)=n-1,为n-k-1-正则图)
6. 不含有奇圈-二部图
7. 在完全二部图中Kr,s中,加上C(r,2)+C(s,2)可以得到完全图
8. n阶非联通图的边数至多为:(n-1)(n-2)/2条(此时为2-连通)
9. 设9阶图G中,每个顶点的度数不是5就是6,证明:至少有5个6度顶点或者至少有6个5度顶点。(可以使用枚举法,通过总共的d加起来必须是偶数进行证明)
10. 证明:三维空间内不存在有奇数个面并且每个面都有奇数个棱的多面体。(反证法:假设存在这个多面体,则假设有图G=<V,E>,其中的V表示面(这里用点表示),而E表示两个面形成的棱,这样可以发现所有的度数相加是奇数(奇数个奇数之和还是奇数),违背了握手定理)
11. 现在有三个四阶的4条边的无向简单图,证明至少有两个同构(四阶四边无向,度数分布只有两种,根据鸽巢原理,一定至少有两个是同构的)
12. 假设G为n阶自补图,证明n=4k或4k+1(必有(n-1)n=2*k,其中k表示的是G中的边数,同时要说n-1和n互素)(自补图:补图和自己同构的图)
13. 设G1和G2为无向简单图,G1'和G2'为其补图,证明:G1和G2同构当且仅当G1'和G2'同构。证明:先从左向右证明,V(G1)=V(G1')=V1,V(G2)=V(G2')=V2,由于G1和G2同构,则必有一个双射f:V1->V2,使(u,v)∈E(G1)(任意u,v∈V1)时有(f(u),f(v))∈E(G2),则有(u,v)∉E(G1)有(f(u),f(v))∉E(G2),这样一来就有(u,v)∈E(G1')->(f(u),f(v))∈E(G2')即其补图同构,而从右向左证明只需要将第一个式子里的G换成G'即可
14. 设e为无向图G中的一条边,证明e为桥当且仅当它不在任何圈中。
15. 设e=(u,v)为无向图G中的一桥,证明v为割点当且仅当其不为悬挂顶点(可以用反证法证明)
16. 设2<=r<=s则在完全二部图中,含有r-1个圈,至多有s个顶点不相邻,至多有r个边不相邻,点连通度=边连通度=r
17. 设G为六阶无向简单图,证明G或者其补图存在三个顶点彼此相邻。(首先根据鸽巢原理,在G或者其补图中,一个点v至少和3个点相邻,再进行后面的证明)
18. 证明:若G不连通,则其补图G'连通
19. 证明:若G连通并且G的每个顶点的度都是偶数,则对任意v∈V(G),均有w(G-v)<=d(v)成立
第十五章:欧拉图与哈密顿图
1. 欧拉图:无向图G为欧拉图,当且仅当其没有奇度的顶点
2. 哈密顿图:
充分条件:当任意不相邻顶点满足:d(u)+d(v)>=n则为哈密顿图
必要条件:若为哈密度图,则必有w(G-V)<=|V|
5. 完全图Kn中有(n-1)!条不同的哈密顿回路
6. 在k个长度大于等于3的圈构成的图中,再加上k条新的边即可构成欧拉图
7. 设G是恰好含有2k(k>=1)个奇度顶点的无向连通图,证明G中存在k条边不重的简单通路L1,L2,….Lk使得E(G)=∪E(Li)(数学归纳法,见书,任取两个奇度点使用归纳假设)
8. 说明当边数m=(n-1)(n-2)/2+1时,图不一定是哈密顿图(取一个Kn-1,再在外面放一个点和其完全图中任意一个点相连)
9. 设G为无向图,C为G中的一个圈,若从C上删除任何一条边后,C中剩下的边构成的路径都是G中的最长路径,证明:C为G中的哈密顿回路(只需要证明所有的点都在这个圈上面)
10. 只有含有闭欧拉迹的图才叫欧拉图,否则不叫欧拉图
第十六章:树
1. 如果e为无向连通图G中的一条边,e在任何生成树中,则e为桥,如果e不在任何生成树中,则e为环
2. 设T为k+1阶无向树,k>=1,G为无向简单图,已知smalldelta(G)>=k,证明:G中存在与T同构的子图(数学归纳法,取树中的悬挂点去掉后使用归纳假设)
3. 设T1,T2为无向树T的子图,并且都是树,又有E(T1)∩E(T2)≠∅,证明:导出子图G(E(T1)∩E(T2))也是树。(已知没有圈,只用证明是联通的,在T上任意取两个点u,v即可)
4. 设G为n(n>=5)阶简单图,证明G或者其补图必含有圈
第十七章:平面图
1. 定义:设G是一个平面图,如果G的任何两边不在顶点之外相交,那么称为平面图
2. 对于平面图G,有∑deg(R)=2e(G)其中R为G的面
3. 欧拉公式:p-q+r=2(p为顶点数,q为边数,r为面数)
4. 设G为p阶平面图,且其每个面次数至少为n,则q=e(G)<=(p-2)n/(n-2)
5. 根据上面的公式可以知道,K5不是平面图,K3,3也不是平面图
6. 正多面体只有五种:4、6、8、12、20
7. 设图G中e=uv为一条边,删去边uv,引入新的顶点w再连接uw和vw,称为引入2度顶点,反之,则为消去二度顶点,如果对G进行若干次引入或者消去二度顶点后得到H,那么就说G、H同胚
8. 无向图G为平面图<-->它不含同胚于K5或K3,3的子图
9. 推论:设G为简单平面图,有m<=3n-6(m为边数,n为点数)