离散数学图论部分经典试题及答案 下载本文

五、证明题

1.若无向图G中只有两个奇数度结点,则这两个结点一定是连通的. 2.设G是一个n阶无向简单图,n是大于等于2的奇数.证明图G与它的补图G中的奇数度顶点个数相等.

3.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.

参考解答

一、单项选择题

1.B 2.D 3.C 4.C 5.A 6.D 7.D 8.C 9.A 10.D 11.A 12.A

二、填空题

1.15 2.{f},{c,e} 3.W?|S| 4.所有结点的度数全为偶数 5.等于出度 6.n为奇数 7.v-e+r =2 8.3 9.e=v-1 10.4 11.5

12.3 13.0

三、判断说明题

1.解:正确.

因为图G为连通的,且其中每个顶点的度数为偶数. 2.解:(1)图G1是欧拉图. 因为图G1中每个结点的度数都是偶数.

图G2是汉密尔顿图.

因为图G2存在一条汉密尔顿回路(不惟一): a(a, b)b(b, e) e(e, f) f (f, g) g(g, d) d(d, c) c(c, a)a

问题:请大家想一想,为什么图G1不是汉密尔顿图,图G2不是欧拉图。

(2)图G1的欧拉回路为:(不惟一):

v1(v1, v2) v2 (v2, v3) v3 (v3, v4) v4 (v4, v5)v5 (v5, v2) v2 (v2, v6)v6 (v6, v4) v4 (v4, v1)v1 3.解:图G是平面图.

因为只要把结点v2与v6的连线(v2, v6)拽 到结点v1的外面,把把结点v3与v6的连线

5

k条边才能2v1 ? v6 ? ? v5

v? 2

? v3

? v4 图九

(v3, v6)拽到结点v4, v5的外面,就得到一个平 面图,如图九所示.

4.解:错误.

不满足“设G是一个有v个结点e条边的连通简单平面图,若v≥3,则e≤3v-6.”

四、计算题

1.解:(1)图G是有向图: (2)邻接矩阵如下:

a3 a2 ?01000?? ? ???0A(D)??1??0??0? a4 ?a

5 ?a 1

0010?0000?,

?0001?1000??(3)图G是单侧连通图,也是弱连通图. 2.解:(1)图G如图十 v1 ?

v2 ? ? v5

? ?

v4 v3

(2)邻接矩阵为 图十

?01100??10110??? ?11011?

??01101????00110??(3)deg(v1)=2

deg(v2)=3 deg(v3)=4 deg(v4)=3

deg(v5)=2

(4)补图如图十一

v1 ? v2 ? ? v3

? v4

v? 5

图十一 3.解:(1)G的图形如图十二

6

(2)邻接矩阵: 图十二

?00100??00110????11011? ??01101????00110??(3)v1,v2,v3,v4,v5结点的度数依次为1,2,4,3,2

(4)补图如图十三:

图十三 4.解:(1)G的图形表示如图十四:

图十四 (2)邻接矩阵:

?011?100??100??011??11101?11??11?

?01?10??(3)粗线表示最小的生成树,如图十五

7

如图十五 最小的生成树的权为1+1+2+3=7: 5. 解:注意算法执行过程的数据要完整的表示。 6.解:(1)最优二叉树如图十六所示: 方法(Huffman):从2,3,5,7,11,13,17 ,19,23,29,31中选2,3为最低层结点,并 从权数中删去,再添上他们的和数,即 5,5,7,11,13,17,19,23,29,31;

65 ? 160

? ? 95

42 ? ? 34 ? ? 53

31

再从5,5,7,11,13,17,19,23,29,31中选 ? 17 ? ? ? 24 ? ?

17 23 29 19 5,5为倒数第2层结点,并从上述数列中

? 10 ? ? ? 7 删去,再添上他们的和数,即7,10,11,13, 11 13 5 ? ? 17,19,23,29,31; 5 ? ? 然后,从7,10,11,13,17,19,23,29,31中 2 3

选7,10和11,13为倒数第3层结点,并从 如图十六 上述数列中删去,再添上他们的和数,即 17,17,24,19,23,29,31; ??

(2)权值为:2?6+3?6+5?5+7?4+11?4+13?4+17?3+19?3+23?3+29?3+31?2 =12+18+25+28+44+52+51+57+69+87+62=505

7.解:a)前根:a,b,d,g,e,h,i,c,f

b)中根:g,d,b,h,e,i,a,c,f c)后根:g,d,h,i,e,b,f,c,a

五、证明题

1.证明:用反证法.设G中的两个奇数度结点分别为u和v.假设u和v不连通,即它们之间无任何通路,则G至少有两个连通分支G1,G2,且u和v分别属于G1和G2,于是G1和G2各含有一个奇数度结点.这与定理3.1.2的推论矛盾.因而u和v一定是连通的.

2.证明:设G??V,E?,G??V,E??.则E?是由n阶无向完全图Kn的边

8

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

Kn中的度数.由于n是大于等于2的奇数,从而Kn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.

3.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.

k故最少要加条边到图G才能使其成为欧拉图.

2

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