图论习题
图论习题答案
习题一1. 一个工厂为一结点；若两个工厂之间有业务联系，则此两点之间用边相联；这样就得到一个无向图。
若每点的度数为3，则总度数为27，与图的总度数总是偶数的性质矛盾。
若仅有四个点的度数为偶数，则其余五个点度数均为奇数，从而总度数为奇数，仍与图的总度数总是偶数的性质矛盾。
2. 若存在孤立点，则m 不超过K n-1的边数, 故 m <= (n-1)(n-2)/2, 与题设矛盾。
3.4. 用向量(a 1,a 2,a 3)表示三个量杯中水的量, 其中a i 为第i 杯中水的量, i = 1,2,3.以满足a 1+a 2+a 3 = 8 (a 1,a 2,a 3为非负整数)的所有向量作为各结点, 如果(a 1,a 2,a 3)中某杯的水倒满另一杯得到 ( a ’1, a ’2, a ’3 ) , 则由结点到结点画一条有向边。
这样可得一个有向图。
本题即为在此图中找一条由( 8, 0, 0 )到( 4, 4, 0 )的一条有向路，以下即是这样的一条：5. 可以。
7. 同构。
同构的双射如下：8. 记e 1= (v 1,v 2), e 2= ( v 1,v 4), e 3= (v 3,v 1), e 4= (v 2,v 5), e 5= (v 6,v 3), e 6= (v 6,v 4), e 7= (v 5,v 3), e 8= (v 3,v 4), e 9 = (v 6,v 1), 则邻接矩阵为： 关联矩阵为：∑∑∑∑∑∑∑==+====-=++=-==---=--=ni i n i i n i n i n i ni i i n i i n i i i i a a n n a a a n n n a n a v v 1111121212/)1()1(2)1(])1[(。
， 所以 因为 ，＋ 的负度数，则为结点的正度数，为结点记－－－－－22 222 i i C a a ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡---------100110000001001000010100010011010100000001001100000111, 001101000100000000001001010000001010⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡( 8, 0, 0 ) ( 5, 3, 0 ) ( 5, 0, 3 ) ( 2, 3, 3 ) ( 2, 5, 1 )(7, 0, 1 ) ( 7, 1, 0 ) ( 4, 4, 0 )( 4, 1, 3 )边列表为：A= (1,1,3,2,6,6,5,3,6), B= (2,4,1,5,3,4,3,4,1). 正向表为：A= (1,3,4,6,6,7,10), B= (2,4,5,1,4,3,3,4,1).习题二1. 用数学归纳法。
离散数学图论部分经典试题及答案
离散数学图论部分综合练习一、单项选择题1．设图G 的邻接矩阵为⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0101010*******11100100110则G 的边数为( )．A ．6B ．5C ．4D ．32．已知图G 的邻接矩阵为， 则G 有（ ）．A ．5点，8边B ．6点，7边C ．6点，8边D ．5点，7边3．设图G ＝<V , E >，则下列结论成立的是 ( )．A ．deg(V )=2∣E ∣B ．deg(V )=∣E ∣C ．E v Vv 2)deg(=∑∈ D ．E v Vv =∑∈)deg(4．图G 如图一所示，以下说法正确的是 ( ) ． A ．{(a , d )}是割边 B ．{(a , d )}是边割集 C ．{(d , e )}是边割集 D ．{(a, d ) ,(a, c )}是边割集5．如图二所示，以下说法正确的是 ( )． A ．e 是割点 B ．{a, e }是点割集 C ．{b , e }是点割集 D ．{d }是点割集6．如图三所示，以下说法正确的是 ( ) ．A ．{(a, e )}是割边B ．{(a, e )}是边割集C ．{(a, e ) ,(b, c )}是边割集D ．{(d , e )}是边割集οο ο ο οca b edο f图一图二图三7．设有向图（a ）、（b ）、（c ）与（d ）如图四所示，则下列结论成立的是 ( )．图四A ．（a ）是强连通的B ．（b ）是强连通的C ．（c ）是强连通的D ．（d ）是强连通的 应该填写：D8．设完全图K n 有n 个结点(n ≥2)，m 条边，当（ ）时，K n 中存在欧拉回路．A ．m 为奇数B ．n 为偶数C ．n 为奇数D ．m 为偶数 9．设G 是连通平面图，有v 个结点，e 条边，r 个面，则r = ( )．A ．e －v ＋2B ．v ＋e －2C ．e －v －2D ．e ＋v ＋2 10．无向图G 存在欧拉通路，当且仅当( )． A ．G 中所有结点的度数全为偶数 B ．G 中至多有两个奇数度结点 C ．G 连通且所有结点的度数全为偶数 D ．G 连通且至多有两个奇数度结点11．设G 是有n 个结点，m 条边的连通图，必须删去G 的( )条边，才能确定G 的一棵生成树．A ．1m n -+B ．m n -C ．1m n ++D ．1n m -+ 12．无向简单图G 是棵树，当且仅当( )．A ．G 连通且边数比结点数少1B ．G 连通且结点数比边数少1C ．G 的边数比结点数少1D ．G 中没有回路．二、填空题1．已知图G 中有1个1度结点，2个2度结点，3个3度结点，4个4度结点，则G 的边数是 ． 2．设给定图G (如图四所示)，则图G 的点割ο οο οc a b f集是 ．3．若图G=<V , E>中具有一条汉密尔顿回路， 则对于结点集V 的每个非空子集S ，在G 中删除S 中的所有结点得到的连通分支数为W ，则S 中结点 数|S|与W 满足的关系式为 ．4．无向图G 存在欧拉回路，当且仅当G 连通 且 ．5．设有向图D 为欧拉图，则图D 中每个结点的入度 ． 应该填写：等于出度6．设完全图K n 有n 个结点(n 2)，m 条边，当 时，K n 中存在欧拉回路．7．设G 是连通平面图，v , e , r 分别表示G 的结点数，边数和面数，则v ，e 和r 满足的关系式 ．8．设连通平面图G 的结点数为5，边数为6，则面数为 ． 9．结点数v 与边数e 满足 关系的无向连通图就是树．10．设图G 是有6个结点的连通图，结点的总度数为18，则可从G 中删去 条边后使之变成树．11．已知一棵无向树T 中有8个结点，4度，3度，2度的分支点各一个，T 的树叶数为 ．12．设G ＝<V , E >是有6个结点，8条边的连通图，则从G 中删去 条边，可以确定图G 的一棵生成树．13．给定一个序列集合{000，001，01，10，0}，若去掉其中的元素 ，则该序列集合构成前缀码．三、判断说明题1．如图六所示的图G 存在一条欧拉回路．2．给定两个图G 1，G 2（如图七所示）：（1）试判断它们是否为欧拉图、汉密尔顿图？并说明理由． （2）若是欧拉图，请写出一条欧拉回路．v 123图六图七3．判别图G (如图八所示)是不是平面图， 并说明理由．4．设G 是一个有6个结点14条边的连 通图，则G 为平面图．四、计算题1．设图G =<V ，E >，其中V ={a 1, a 2, a 3, a 4, a 5},E ={<a 1, a 2>，<a 2, a 4>，<a 3, a 1>，<a 4, a 5>，<a 5, a 2>}（1）试给出G 的图形表示； （2）求G 的邻接矩阵；（3）判断图G 是强连通图、单侧连通图还是弱连通图？2．设图G =<V ，E >，V ={ v 1，v 2，v 3，v 4，v 5}，E ={ (v 1, v 2)，(v 1, v 3)，(v 2, v 3)，(v 2, v 4)，(v 3, v 4)，(v 3, v 5)，(v 4, v 5) }，试（1）画出G 的图形表示； （2）写出其邻接矩阵；（2）求出每个结点的度数； （4）画出图G 的补图的图形． 3．设G =<V ，E >，V ={ v 1，v 2，v 3，v 4，v 5}，E ={ (v 1,v 3)，(v 2,v 3)，(v 2,v 4)，(v 3,v 4)，(v 3,v 5)，(v 4,v 5) }，试（1）给出G 的图形表示； （2）写出其邻接矩阵； （3）求出每个结点的度数； （4）画出其补图的图形． 4．图G =<V , E >，其中V ={ a , b , c , d , e }，E ={ (a , b ), (a , c ), (a , e ), (b , d ), (b , e ), (c , e ), (c , d ), (d , e ) }，对应边的权值依次为2、1、2、3、6、1、4及5，试（1）画出G 的图形； （2）写出G 的邻接矩阵；（3）求出G 权最小的生成树及其权值．5.用Dijkstra 算法求右图中A 点到其它各点的最短路径。
图论习题
习题八8.1 设V={u,v,w,x,y}, 画出图G: (V ,E).(1) E={(u,v),(u,x),(v,w),(v,y),(x,y)} (2) E={(u,v),(v,w),(w,x),(w,y),(x,y)} 再求每个结点的次数。
8.2 设G 是具有4个结点的完全图：(1) 写出G 的所有子图； (2) 写出G 的所有生成子图。
8.3 画出一个多重图，使它们的邻接矩阵为1300301101220120⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭. 8.4 对于图1，试求(1) 从a 到h 的所有基本通路； (2) 从a 到h 的所有简单通路； (3) 从a 到h 的距离。
he d图18.5 图2中哪个有欧拉通路、有欧拉回路、有汉密尔顿通路、有汉密尔顿回路？b ce图28.6 图G 1，G 2的邻接矩阵分别为A 1，A 2，试求：(1) 23231122,,,A A A A ;(2) 在G 1内列出每两个结点间的距离； (3) 列出G 1，G 2中的所有基本回路。
10011000001100101010001001A ⎛⎫ ⎪⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪⎝⎭，20001100000001100010001010100100100001000000100000A ⎛⎫⎪⎪ ⎪ ⎪= ⎪ ⎪⎪⎪ ⎪⎝⎭8.7 设有向图D 如下，试求：(1) 每个结点的入次与出次； (2) 它的邻接矩阵M D ； (3) D 是强连通、弱连通还是单向连通？ (4) 求从a 到c 长度小于或等于3的通路数。
8.8 D 是具有结点v 1、v 2、v 3、v 4的有向图，它的邻接矩阵表示如下：0111011011011000⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭(1) 画出这个图； (2) D 是强连通还是单向连通？(3) 求从v 1到v 1长度是3的回路，从v 1到v 2、v 1到v 3、v 1到v 4长度是3的通路数。
习题九9.4 设有代数表示式如下：42(35)(2)x y a b c -+，试画出这个表示式的树. 第四篇1. 在图G=(V,E)中，结点次数与边数的关系是下面4个中的哪一个？ (1) deg()2||i v E = (2) deg()||i v E = (3)deg()2||v Vv E ∈=∑ (4) deg()||v Vv E ∈=∑2. 设G 是n 个结点的无向完全图，则图G 的边数是多少？设D 是n 个结点的有向完全图，则图D 的边数又是多少？3. 仅有一个结点是图称为什么图？4. 设G=(V ,E)为无向简单图，|V|=n ，∆(G)为G 中结点的最大次数，请指出下面4个中哪个不等式是正确的。
图论复习题
图论复习题（二）图论复习题一、选择题1．设图G ＝<V , E >，v ∈V ，则下列结论成立的是 ( C ) ． A ．deg(v )=2∣E ∣ B ． deg(v )=∣E ∣ C ．E v Vv 2)deg(=∑∈ [PPT 23] D ．Ev Vv =∑∈)deg(定理1 图G=（V ，E ）中，所有点的次之和为边数的两倍 2．设无向图G 的邻接矩阵为⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡0101010010000011100100110则G 的边数为( B )．A ．6B ．5C ．4D ．33、 设完全图K n 有n 个结点(n ≥2)，m 条边，当（ C ）时，K n 中存在欧拉回路．A ．m 为奇数B ．n 为偶数C ．n 为奇数D ．m 为偶数解释：K n 每个结点的度都为n －1，所以若存在欧拉回路则n －1必为偶数。
n 必为奇数。
4．欧拉回路是（ B ）A. 路径B. 简单回路[PPT 40]C. 既是基本回路也是简单回路D.既非基本回路也非简单回路5．哈密尔顿回路是（ C ）A. 路径B. 简单回路C. 既是基本回路也是简单回路D.既非基本回路也非简单回路[PPT 40]：哈密尔顿回路要求走遍所有的点，即是基本回路的点不重复，也可以是简单回路的边不重复。
6．设G 是简单有向图，可达矩阵P(G)刻划下列关系中的是（ C ） A 、点与边 B 、边与点 C 、点与点 D 、边与边7．下列哪一种图不一定是树（C ）。
A.无简单回路的连通图B. 有n 个顶点n-1条边的连通图C. 每对顶点间都有通路的图D. 连通但删去一条边便不连通的图8．在有n 个结点的连通图中，其边数（B ）A.最多有n-1条B.至少有n-1条C.最多有n 条D.至少有n 条9．下列图为树的是（C ）。
A 、>><><><=<},,,,,{},,,,{1d c b a a a d c b a GB 、>><><><=<},,,,,{},,,,{2d c d b b a d c b a GC 、>><><><=<},,,,,{},,,,{3a c d a b a d c b a GD 、>><><><=<},,,,,{},,,,{4d d c a b a d c b a G 10、下面的图7-22是（C ）。
图论习题及答案
作业解答练习题2 利用matlab编程FFD算法完成下题：设有6种物品，它们的体积分别为：60、45、35、20、20和20单位体积，箱子的容积为100个单位体积。
解答一：function [num,s] = BinPackingFFD(w,capacity)%一维装箱问题的FFD（降序首次适应）算法求解:先将物体按长度从大到小排序,%然后按FF算法对物体装箱%输入参数w为物品体积，capacity为箱子容量%输出参数num为所用箱子个数，s为元胞数组，表示装箱方案，s{i}为第i个箱子所装—%物品体积数组%例w = [60,45,35,20,20,20]; capacity = 100;% num=3,s={[1,3],[2,4,5],6};w = sort(w,'descend');n = length(w);s = cell(1,n);bin = capacity * ones(1,n);num = 1;for i = 1:n;for j = 1:num + 1if w(i) < bin(j)bin(j) = bin(j) - w(i);s{j} = [s{j},i];if j == num + 1num = num + 1;endbreak;endend`ends = s(1:num);解答二：clear;clc;V=100;v=[60 45 35 20 20 20];n=length(v);v=fliplr(sort(v));·box_count=1;x=zeros(n,n);V_Left=100;for i=1:nif v(i)>=max(V_Left)box_count=box_count+1;x(i,box_count)=1;V_Left=[V_Left V-v(i)];elsej=1;。
while(v(i)>V_Left(j))j=j+1;endx(i,j)=1;V_Left(j)=V_Left(j)-v(i);endtemp=find(x(i,:)==1);fprintf('第%d个物品放在第%d个容器\n',i,temp) end（output:第1个物品放在第1个容器第2个物品放在第2个容器第3个物品放在第1个容器第4个物品放在第2个容器第5个物品放在第2个容器第6个物品放在第3个容器解答三：function box_count=FFD(x)《%降序首次适应算法v=100;x=fliplr(sort(x));%v=input('请输入箱子的容积:');n=length(x);I=ones(n);E=zeros(1,n);box=v*I;box_count=0;for i=1:n《j=1;while(j<=box_count)if x(i)>box(j)j=j+1;continue;elsebox(j)=box(j)-x(i);E(i)=j;break;end&endif j>box_countbox_count=box_count+1;box(box_count)=box(box_count)-x(i);E(i)=j;endenddisp(E);在命令窗口输入：;>> x=[60,45,35,20,20,20];>> FFD(x)1 2 1 2 2 3ans =3练习题5 “超市大赢家”提供了50种商品作为奖品供中奖顾客选择,车的容量为1000dm3, 奖品i占用的空间为w i dm3,价值为v i元, 具体的数据如下:v i= { 220, 208, 198, 192, 180, 180, 165, 162, 160, 158,155, 130, 125, 122, 120, 118, 115, 110, 105, 101, 100, 100, 98,96, 95, 90, 88, 82, 80, 77, 75, 73, 72, 70, 69, 66, 65, 63, 60, 58,56, 50, 30, 20, 15, 10, 8, 5, 3, 1}w i = {80, 82, 85, 70, 72, 70, 66, 50, 55, 25, 50, 55, 40, 48,50, 32, 22, 60, 30, 32, 40, 38, 35, 32, 25, 28, 30, 22, 50, 30, 45,30, 60, 50, 20, 65, 20, 25, 30, 10, 20, 25, 15, 10, 10, 10, 4, 4, 2,1}。
图论习题
课前练习一、填空题1、图G 是简单图当且仅当 。
2、简单图G 是二部图当且仅当 。
3、若简单图G 满足(G)δ≥3，则G 中存在长度至少为 的圈。
4、连通图G 具有欧拉通路，而无欧拉回路的充要条件为 。
5、一颗树有两个2度分支点，一个3度分支点，三个4度分支点，则该树有 片树叶。
6、设T 为高为k 的二叉树，则T 最多有 个顶点。
7、设图G 是具有6条边、4个顶点的平面图,则图G 的面数为 。
8、一个图为非平面图当且仅当 。
9、S V ⊂，S 是图G 的极大独立集，则()V G S -是图G 的 。
10、带权为1，3，5，7，8，11，13的最优二叉树T 的权W(T)= 。
二、解答题1、求下图G 1的色多项式，并指出其色数、点连通度和边连通度。
图G 12、（1）证明自补图的阶数n 4k =或者n 4k 1=+，k 为某个自然数。
（2）找出所有4阶的自补图。
3、（1）证明：设G 是有v 个顶点ε条边，且G 是自对偶平面图，则2v 2ε=-。
（2）已知一颗无向树T 有三个3度结点，一个二度结点，其余都是1度结点。
①T 有几个1度结点？②试画出两棵满足上述度数要求的非同构的无向树。
4、通过布尔变量的运算，求下图3的全部极小支配集。
V 16 图3图G 25、用破圈法求下图G 3中的一颗最小生成树,写出具体过程，并计算生成树的权。
图G 36、设简单图,, |V|=n, |E|=m,G V E =<> 若有212n m C -≥+，则G 是哈密尔顿图。
7、证明：5K 不是平面图.8、证明：若,(,1)m n K m n ≥是哈密顿图，则必有.m n = 9、若,m n K 是树，求,m n 应满足的条件.132411253e 6e 1e 2e 3e 4e 5e 7e 8e 9。
图论习题参考答案
二、应用题题0：（1996年全国数学联赛）有n（n≥6）个人聚会，已知每个人至少认识其中的[n/2]个人，而对任意的[n/2]个人，或者其中有两个人相互认识，或者余下的n-[n/2]个人中有两个人相互认识。
证明这n个人中必有3个人互相认识。
注：[n/2]表示不超过n/2的最大整数。
证明将n个人用n个顶点表示，如其中的两个人互相认识，就在相应的两个顶点之间连一条边，得图G。
由条件可知，G是具有n个顶点的简单图，并且有（1）对每个顶点x，)(xN G≥[n/2]；（2）对V的任一个子集S，只要S＝[n/2]，S中有两个顶点相邻或V-S中有两个顶点相邻。
需要证明G中有三个顶点两两相邻。
反证，若G中不存在三个两两相邻的顶点。
在G中取两个相邻的顶点x1和y1,记N G(x1)＝{y1,y2,……,y t}和N G(y1)={x1,x2,……,x k},则N G(x1)和N G(y1)不相交，并且N G(x1)（N G(y1)）中没有相邻的顶点对。
情况一；n=2r：此时[n/2]＝r，由（1）和上述假设，t=k=r且N G(y1)＝V-N G(x1)，但N G(x1)中没有相邻的顶点对，由（2），N G(y1)中有相邻的顶点对，矛盾。
情况二；n=2r+1: 此时[n /2]＝r ，由于N G (x 1)和N G (y 1)不相交，t ≥r,k ≥r,所以r+1≥t,r+1≥k 。
若t=r+1,则k=r ，即N G (y 1)=r ，N G (x 1)＝V-N G (y 1)，由（2），N G (x 1)或N G (y 1)中有相邻的顶点对，矛盾。
故k ≠r+1，同理t ≠r+1。
所以t=r,k=r 。
记w ∈V- N G (x 1) ∪N G (y 1),由（2），w 分别与N G (x 1)和N G (y 1)中一个顶点相邻，设wx i0∈E, wy j0∈E 。
若x i0y j0∈E ，则w ，x i0, y j0两两相邻，矛盾。
图论测试题及答案
图论测试题及答案一、选择题1. 在图论中，如果一个图的每个顶点的度数都是偶数，那么这个图一定存在欧拉路径吗？A. 是的B. 不一定C. 没有欧拉路径D. 无法确定答案：B2. 图论中的哈密顿路径是指什么？A. 经过图中所有顶点的路径B. 经过图中所有顶点的回路C. 经过图中某些顶点的路径D. 经过图中某些顶点的回路答案：A3. 如果一个图是完全图，那么它的边数是多少？A. 顶点数的一半B. 顶点数的平方C. 顶点数的两倍D. 顶点数减一答案：B二、填空题4. 在无向图中，如果存在一条路径，使得每个顶点只被经过一次，并且起点和终点相同，这样的路径被称为________。
答案：欧拉回路5. 图论中的二分图是指图中的顶点可以被分成两个不相交的集合，使得同一个集合内的顶点之间没有边，而不同集合之间的顶点之间有边，这种图也被称为________。
答案：二部图三、简答题6. 请简述图论中的最短路径问题，并给出解决该问题的一种算法。
答案：最短路径问题是在图中找到两个顶点之间的最短路径的问题。
解决该问题的一种算法是迪杰斯特拉算法（Dijkstra's algorithm），该算法通过维护一个顶点集合来记录已经找到最短路径的顶点，并迭代更新距离，直到找到从起点到所有顶点的最短路径。
7. 描述图论中的图着色问题，并说明其在实际生活中的应用。
答案：图着色问题是将图的顶点着色，使得任何两个相邻的顶点颜色不同。
在实际生活中，图着色问题可以应用于时间表的安排、频率分配、电路设计等领域，其中每个顶点代表一个任务或频道，而颜色则代表不同的时间段或频率。
结束语：以上是图论测试题及答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握图论的基本概念和算法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
考研习题与经典习题 2004-5
一、握手定理的应用 二、平面图、欧拉公式的应用 三、图的基本概念与应用 四、欧拉图和哈密顿图 五、图的着色
一、握手定理的应用
1. 已知具有n个度数都为3的结点的简单 图G有e条边， （1）若e=3n-6，证明G在同构意义下唯 一，并求e，n。 （2）若n=6，证明G在同构意义下不唯 一。
1，关于平面图的不等式的证明 欧拉公式及其推论的运用 2，非平面图的判定 应用库拉托斯基定理
1. 设G是n个结点的连通简单平面图，若 n3，则G中必有一个结点度数不超过5。
提示：涉及度数，握手定理；连通平面 图，欧拉公式；简单平面图，若n3，欧 拉公式的推论 （西南交大1999考研）
3)解：3个结点或者6个结点的完全图的 边数分别为3和15，是奇数；所以不存在 3个结点或者6个结点的自补图。
连通性
证明连通的两种方法: 直接证明/反证法. 证明连通的直接证明方法：任取图中两点， 寻找这两点间必定存在路。 证明连通的反证法: 首先假设图不连通， 则它具有多个连通分支，然后根据题目条 件推出矛盾。推矛盾的过程，通常是将具 有多个连通分支的图的边数放到最大的过 程（放缩法），即使每个连通分支都是完 全图，然后推出边仍然不满足条件。
/*华中科技大学2000考研
9. 能否画一个简单无向连通图，使各结点的 度数与下面给出的序列一致？如可能，则画出 符合条件的图，所画图是二分图？如不能，则 说明原因。 （1）1，2，3，2，1，1 （2）1，1，2，3，2，2 （3）1，2，3，4，5，5 （4）2，2，2，3，3，4 （西南交大1995考研）
提示：反证
分析： (1) e属于每一棵生成树, 要证G删去e后 必不连通，否则矛盾。 (2)
证明：（1） ： e属于每一棵生成树, 若{e}不是G的 割集，G-e连通，则G-e中必存在生成树T， 因为T也是G的生成树，但T不包含e，导 致矛盾。 ：设{e}不是G的割集，若有G的生成树 T，则T+e包含回路。则删去e后连通， 则与{e}是G的割集的假设矛盾。
/*中国科学院自动化所1998考研
证明方法： 1）反证法（简捷） 2）数学归纳法：对顶点数进行数学归纳
反证法： 证明：假设G不是连通的，则G至少存在 两个连通分支。设G有两个连通分支C1和 C2，则G的最大可能的边数m=x(x1)/2+(n-x)(n-x-1)/2，其中1xn-1；所 2 以m的最大 Cn 1 所以导致矛盾，则G是连通的。
解：由握手定理，e=(3n/2)；由已知， e=2n-2；所以n=6，e=9。 在同构意义下G不是唯一的。
4. 设树T有17条边，12片树叶，4个4度 内结点，1个3度内结点，求T的树根的度 数。
（提示：握手定理。北大1997考研）
解：结点数为17+1=18 由握手定理，12*1+4*4+1*3+1*l=34, l=3.
2
向量组的秩 如果向量组1, 2, …., s中存在r个 线性无关的向量，且其中任一个向量可 由这r个线性无关的向量线性表示，则数r 称为向量组的秩，记作{1, 2, …., s }=r。
9. 若图G=(V, E)是连通图，且eE，证 明： (1)e属于每一棵生成树的充要条件是{e} 为G的割集； (2)e不属于G的任何一棵生成树的充要条 件是e为G中的环。
4. 设G=(V, E)是连通简单图，但不是完全图， 则存在3个结点u、v和w, 使(u, v), (v, w)E， 但(u, w)E。
/*中国科学院计算所1993考研
证明方法： 1）反证法 2）数学归纳法
5. 设G为非平凡有向图，V为G的结点集合，若 对V的任一非空子集S，G中起始结点在S中， 终止结点在V-S中的有向边至少有k条，则称G 是k边连通的。 证明：非平凡有向图是强连通的充要条件为它一个图如果同构于它的补图, 则该图 称为自补图. 1)试给出一个5个结点的自补图; 2)证明: 一个图是自补图, 其对应的完全 图的边数必是偶数; 3)是否有3个结点或者6个结点的自补图.
2)证明：如果一个图是自补图，设该图 的边数为e，则该图的自补图的边数也为 e，所以对应的完全图的边数是2e，为偶 数。
10 设图G有n个结点，r个连通分支，则 图G的路径矩阵的秩为n-r。
证明：设图G的r个连通分支为G1, G2, …,
Gr。得分块路径矩阵如下：
0 P(G1 ) 0 P ( G ) 2 P(G ) ...... ...... 0 0
0 ...... 0 ...... 0 ...... P(Gr ) ......
（2）证明：（反证法） 假设G中至多有5个结点的度数小于 等于5。因为(G)=4，则 d(v)54+6(n-5)。因为d(v)=2e，则 e3n-5。由(1)，e3n-6。
5. 设G是由n个结点，e条边，(2)个连通 分支的平面图，G的每个面至少由k（k3）条 边围成，则
k ( n 1) e k 2
证明：设G的面数为f，各面的度数之和 为T，T=2e。因为G的每个面至少由k条 边围成，所以k*fT=2e。由欧拉公式的 推广，f=+1+e-n, k*( +1+e-n)2e. 所以命题成立。
三、图的基本概念与应用
1. 补图 2. 连通性
/*中国科学院计算所1999考研
证明： /*必要性证明*/ 因为设G为强连通的，假设从S到V-S没有 有向边，则S中的任一顶点u到V-S中的任 一顶点v均没有有向道路，从而与G为强 连通的相矛盾。所以从S到V-S至少有一 条有向边，即G为一边连通的。
/*充分性证明*/ 设G为一边连通的，对任意的u, vV, 则 {u}到V(G-u)至少有一条边，设为(u, u1)， 而{u, u1}到V-{u, u1}至少有一条有向边 (u, u2)或(u1, u2)。无论哪种情况都有从u 到u2的有向道路，因为G中结点数有限， 所以通过如上递归地求解，一定有从u到 v的有向道路。所以G为强连通的。
（西安交通大学1997考研）
3. 证明小于30条边的简单平面图G中， 至少有一个度数小于等于4的结点。
证明：不妨设G是连通图。 因为e3n-6，假设所有顶点度数大 于等于5；由握手定理，dev(vi)=2e; 所以2e5n，则有n2e/5。 代入e3n-6，则e6e/5-6, 从而 e30。所以矛盾。
1. n个结点的简单图G，n>2且n奇数，G 和G补图中度数为奇数的结点个数是否相 等？请证明或给出反例。
（西南交大2001考研）
解：一定相等。 因为n>2且n奇数，则对于奇数个结点的 完全图，每个结点的度数必为偶数。若G 中度数为奇数的结点个数是m，则G的补 图中m个结点的度数为（偶数-奇数）=奇 数。 G中度数为偶数的结点，在G的补图 中这些结点的度数仍为（偶数-偶数）=偶 数。 所以命题成立。
(1) V1={a, c, e}, V2={b, d, f}. (2) 不可能画出图。(顶点度数之和为偶数) (3) 不可能画出图和二分图。由于有两个结点 的度数为5，则该两个结点的度数必与其余5个 结点有边相连（因为是简单图），所以其余4 个结点度数至少为2，但有一个结点的度数为1。 (4) (1, 6, 4, 5, 6, 1)，回路长度为奇数，所以 不是二分图。
6. 设简单平面图G中顶点数n=7，边数e=15， 证明G是连通的。
提示：反证
7.简单图G由图H和两个孤立点组成，图 H不含孤立点，Ğ为平面图，证明H为连 通图。
（中国科学院软件所1994考研）
8. 若G为简单图, 且m Cn21, 则G是连通的. 其中m和n分别为该图的边数和顶点数. 给出一个有n个结点而不连通的简单图, 2 其边数恰好为 Cn 1 .
5. 设无向树T有3个3度，2个2度结点， 其余结点都是树叶，问T有几片树叶？
握手定理
6. 证明：在任何两个或两个以上人的组 内，存在两个人在组内有相同个数的朋 友。
/*等价于：至少有两个顶点的简单图有两个相
同度数的顶点 /*中国科学院自动化所1998考研
二、平面图、欧拉公式的应用
补图
1. 证明无向图G是不连通的，则它的补图是连 通的。
提示：分而治之（西南交大1999考研） 证明连通的两种方法：直接证明，反证法
证明：设G=(V, E), 根据连通分支将V划分为{V1, V2, ……, Vn}，并设Vi={u1, u2, …, ur}，Vj={v1, v2, …, vs}，ij，1i,jn，Ek表示完全图的边集。 任取V中两个结点，分两种情况讨论： （1）设uiVi, vjVj. (ui, vj)E, 则(ui, vj) Ek –E. 所以ui, vj是连通的。即在不同连通分支中的两个 结点在补图中是连通的。 （2）设ui, ujVi, vjVj. 由(1)，(ui, vj) Ek –E, (uj, vj) Ek –E. 所以ui, uj通过vj连通。即在相同 连通分支中的两个结点在补图中是连通的。 所以，命题成立。
4. 证明在简单平面图G中， f 和n分别表 示该图的面数和结点数， (1) 如果n3，则f 2n-4。 (2) G中结点最小的度(G)=4，则G中至 少有6个结点的度数小于等于5。