Найти тему

Основные характеристики графа

Определение. Если {а, b} – неориентированное ребро, тогда вершины а и b называются концами или концевыми вершинами ребра {а, b}.

Ребро {а, b} называют также инцидентным вершинам а и b.

Обратно, говорят, что вершины а и b инцидентны к ребру {а, b}.

Пример 1. В неориентированном графе G1 (см. рис. ниже) вершина а инцидентна рёбрам{a, c} и {a, b}, вершина b инцидентна двум рёбрам {a, b} и{b, d}, вершина с инцидентна трём рёбрам {a, c}, {c, d} и {c, е}, вершина d инцидентна трём рёбрам {b, d}, {c, d} и {d, f}, вершина e инцидентна ребру {c, e}, вершина f инцидентна ребру {d, f}.

Неориентированный граф G1
Неориентированный граф G1

Пример 2. В неориентированном графе G1 ребро {a, b} инцидентно вершинам a и b, ребро {a, c} инцидентно вершинам a и c, ребро {b, d} инцидентно вершинам b и d, ребро {c, d} инцидентно вершинам c и d, ребро {c, e} инцидентно вершинам c и e, ребро {d, f} инцидентно вершинам d и f.

Пример 3. В неориентированном графе G2 (см. рис. ниже) вершина а инцидентна ребру {a, c}, вершина b инцидентна ребру {b, e}, вершина с инцидентна двум рёбрам {a, c} и {c, d}, вершина d инцидентна трём рёбрам {c, d}, {d, e} и {d, f}, вершина e инцидентна двум рёбрам {b, e} и {d, e}, вершина f инцидентна ребру {d, f}.

В неориентированном графе G2 ребро {a, c} инцидентно вершинам a и c, ребро {b, e} инцидентно вершинам b и e, ребро {c, d} инцидентно вершинам c и d, ребро {d, e} инцидентно вершинам d и e, ребро {d, f} инцидентно вершинам d и f.

Неориентированный граф G2
Неориентированный граф G2

Определение. Степенью вершины v, принадлежащей неориентированному графу, обозначается deg(v), называется число рёбер, инцидентных этой вершине. Список степеней всех вершин неориентированного графа называют его степенной последовательностью. Вершина степени 0 называется изолированной. Вершина степени 1 называется концевой, а ребро, инцидентное концевой вершине, называется концевым.

Пример 4. В неориентированном графе G1 (рис. ниже) степени каждой вершины определены, как показано в таблице 1 ниже.

Неориентированный граф G1
Неориентированный граф G1
Таблица 1. Степени вершин графа G1
Таблица 1. Степени вершин графа G1

Из информации, показанной в таблице 1 видно, что изолированных вершин в графе G1 нет, а концевых вершин две: вершина e и вершина f.

Рассмотрим граф G2 (рис. ниже).

Неориентированный граф G2
Неориентированный граф G2

В неориентированном графе G2 степени каждой вершины определены, как показано в таблице 2 ниже.

Таблица 2. Степени вершин графа G2
Таблица 2. Степени вершин графа G2

Из информации, показанной в таблице 2 видно, что изолированных вершин в графе G2 нет, а концевых вершин три: вершина a, вершина b и вершина f.

Определение. Две вершины называются смежными, если они инцидентны одному ребру, т.е. являются концами одного и того же ребра. Два ребра называются смежными, если они инцидентны общей вершине.

Определение. Множество вершин графа, смежных с вершиной v, обозначается adj(v).

Пример 5. В неориентированном графе G1 смежными являются следующие пары вершин: a и c, a и b, c и d, c и e, b и d, d и f, множества каждой вершины графа G1 занесены в табл. 3. Не являются смежными, например, вершины а и e, а также b и f.

В графе G1 смежными являются следующие пары неориентированных рёбер: {a, c} и {a, b}, {a, b} и {b, d}, – а также тройки {a, c}, {c, d}, {c, e} и {b, d}, {c, d}, {d, f}. Не являются смежными, например, рёбра {a, c} и {b, d}.

Таблица 3. Множества вершин графа G1
Таблица 3. Множества вершин графа G1

Пример 6. В неориентированном графе G2 смежными являются следующие пары вершин: a и c, c и d, d и e, b и e, d и f, множества вершин занесены в табл. 4. Не являются смежными, например, вершины а и d, а также b и d.

В графе G2 смежными являются следующие пары неориентированных рёбер: {a, c} и {c, d}, {b, e} и {d, e}, – а также тройка {c, d}, {d, e} и {d, f}.

Таблица 4. Множества вершин графа G2
Таблица 4. Множества вершин графа G2

Теорема. Сумма степеней вершин (n, m)-графа определяется как удвоенное число его рёбер:

Формула для расчёта суммы степеней вершин (n, m)-графа
Формула для расчёта суммы степеней вершин (n, m)-графа

Следствие теоремы. В любом неориентированном графе число вершин нечётной степени чётно (где VV2 – множества вершин нечётной и чётной степени соответственно.):

Число вершин нечётной степени в неориентированном графе всегда чётно
Число вершин нечётной степени в неориентированном графе всегда чётно

Упражнение.

Для неориентированного графа (примеры графов см. по ссылке https://zen.yandex.ru/media/independent_work/teoretikomnojestvennoe-predstavlenie-grafa-62735a02d5f97c19587d7738), соответствующего первой букве Вашего имени (или фамилии), запишите:

1) множество вершин, инцидентных ребрам g, ζ и ε;

2) множество рёбер, инцидентных вершинам a, d и f;

3) множество вершин, смежных с вершинами b, g и h;

4) множество рёбер, смежных с ребрами a, δ и θ;

5) определите степень вершин c, e и i;

6) множество изолированных вершин; множество концевых вершин.