图论 王树禾 答案
第四部分图论练习题答案
《离散数学》第四部分---图论练习题答案一、选择或填空1、设G是一个哈密尔顿图，则G一定是( )。
(1) 欧拉图(2) 树(3) 平面图(4) 连通图答：(4)2、下面给出的集合中，哪一个是前缀码？( )(1) {0，10，110，101111} (2) {01，001，000，1}(3) {b，c，aa，ab，aba} (4) {1，11，101，001，0011}答：（2）3、一个图的哈密尔顿路是一条通过图中( )的路。
答：所有结点一次且恰好一次4、在有向图中，结点v的出度deg+(v)表示( )，入度deg-(v)表示( )。
答：以v为起点的边的条数，以v为终点的边的条数5、设G是一棵树，则G 的生成树有( )棵。
(1) 0 (2) 1 (3) 2 (4) 不能确定答：16、n阶无向完全图K n 的边数是( )，每个结点的度数是( )。
答：2)1(nn, n-17、一棵无向树的顶点数n与边数m关系是( )。
8、一个图的欧拉回路是一条通过图中( )的回路。
答：所有边一次且恰好一次9、有n个结点的树，其结点度数之和是( )。
答：2n-210、下面给出的集合中，哪一个不是前缀码( )。
(1) {a，ab，110，a1b11} (2) {01，001，000，1}(3) {1，2，00，01，0210} (4) {12，11，101，002，0011}答：(1)11、n个结点的有向完全图边数是( )，每个结点的度数是( )。
答：n(n-1),2n-212、一个无向图有生成树的充分必要条件是( )。
答：它是连通图13、设G是一棵树，n,m分别表示顶点数和边数，则(1) n=m (2) m=n+1 (3) n=m+1 (4) 不能确定。
答：（3）14、设T=〈V,E〉是一棵树，若|V|>1，则T中至少存在( )片树叶。
答：215、任何连通无向图G至少有( )棵生成树，当且仅当G 是( )，G的生成树只有一棵。
图论及其应用习题答案
图论及其应用习题答案图论及其应用习题答案图论是数学的一个分支，研究的是图的性质和图之间的关系。
图是由节点和边组成的，节点表示对象，边表示对象之间的关系。
图论在计算机科学、电子工程、物理学等领域有着广泛的应用。
下面是一些图论习题的解答，希望对读者有所帮助。
1. 问题：给定一个无向图G，求图中的最大连通子图的节点数。
解答：最大连通子图的节点数等于图中的连通分量个数。
连通分量是指在图中，任意两个节点之间存在路径相连。
我们可以使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）来遍历图，统计连通分量的个数。
2. 问题：给定一个有向图G，判断是否存在从节点A到节点B的路径。
解答：我们可以使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）来遍历图，查找从节点A到节点B的路径。
如果能够找到一条路径，则存在从节点A到节点B的路径；否则，不存在。
3. 问题：给定一个有向图G，判断是否存在环。
解答：我们可以使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）来遍历图，同时记录遍历过程中的访问状态。
如果在搜索过程中遇到已经访问过的节点，则存在环；否则，不存在。
4. 问题：给定一个加权无向图G，求图中的最小生成树。
解答：最小生成树是指在无向图中，选择一部分边，使得这些边连接了图中的所有节点，并且总权重最小。
我们可以使用Prim算法或Kruskal算法来求解最小生成树。
5. 问题：给定一个有向图G，求图中的拓扑排序。
解答：拓扑排序是指将有向图中的节点线性排序，使得对于任意一条有向边(u, v)，节点u在排序中出现在节点v之前。
我们可以使用深度优先搜索（DFS）或广度优先搜索（BFS）来遍历图，同时记录节点的访问顺序，得到拓扑排序。
6. 问题：给定一个加权有向图G和两个节点A、B，求从节点A到节点B的最短路径。
解答：我们可以使用Dijkstra算法或Bellman-Ford算法来求解从节点A到节点B的最短路径。
这些算法会根据边的权重来计算最短路径。
图论习题答案2
第四次作业
四(13).设M是二分图G的最大匹配，则 | M || X | max| S | | N ( S )| ，
SX
证明： | X | max| S | | N ( S )| min(| X | | S |) | N ( S )| ，而（X - S ) N ( S )是G的一个覆盖，则 min(| X | | S |) | N ( S )|是G的最小覆盖，
第七次作业
• 五(28).设sn是满足下列条件的最小整数，把 {1,2,...,sn}任划分成n个子集后，总有一个子集 中含有x+y=z的根，求s1,s2,s3是多少？ • 解：n=1,枚举得s1=2; • s2=5 • s3=14
第七次作业
五(34).求证r(k, l) = r(l, k) 证明：若G含有K k 子图，则G c 含有k个顶点的独立集；若G含有 l个顶点的独立集，则G c 含有K l 子图。则命题成立。
五 (13).若 是单图 G 顶的最小次数，证明； 若 1则存在 1边着色， 使与每顶关联的边种有 1种颜色。 反证法：假设在 v1处无 i 0色 设 C (E 1 , E 2 ,..., E 1 )为 G 的( 1) 最佳边着色 第一步：构造点列： v1 , v 2 ,..., v h , v h 1 ,....., vl ,.... v1处无 i 0色， v j v j 1着 i j色，且在 v j点处 i j 色重复出现，可知在 v j1处仅一 个 i j色；证明如下： 用反证法证明，假设在 v j1处 i j色重复出现，将 v j v j 1改成 v j 所关联的边 没有的颜色 im，则可以对图 G 的找色进行改善。与 C 是最佳边着色矛盾， 假设不成立。 又 是单图 G 顶的最小次数，则必存 在最小整数 h使得 i h i l 第二步：着色调整： v j v j 1着 i j-1色 ( j 1,2,..., h )，所得新着色为 C ' 在 C '中， v1处多了个 i 0色， v h 1处少了个 i h 色，其他点的边着色数 不变， 所以 C ' 还是 1最佳边着色
数学建模培训班的图论课件
例1 最短路问题（SPP－shortest path problem）
一名货柜车司机奉命在最短的时间内将一车 货物从甲地运往乙地。从甲地到乙地的公路 网纵横交错，因此有多种行车路线，这名司 机应选择哪条线路呢？假设货柜车的运行速 度是恒定的，那么这一问题相当于需要找到 一条从甲地到乙地的最短路。
§ 3．路径问题与连通问题
定义 1 在无向图 G=（V，E）中： (1) 顶 点 与 边 相 互 交 错 的 有 限 非 空 序 列
w (v0e1v1e2 vk1ekvk ) 称 为 一 条 从 v0 到 v k
的通路，记为Wv0vk ；
(2) 边不重复但顶点可重复的通路称为道
路，记为Tv0vk ；
图论简介
Konigsberg 七桥问题
A
D
D
A
B
B
C
C
是否可以 一笔画？
1 概论
图与网络是运筹学（Operations Research） 中的一个经典和重要的分支，所研究的问题 涉及经济管理、工业工程、交通运输、计算 机科学与信息技术、通讯与网络技术等诸多 领域。下面将要讨论的最短路问题、最大流 问题、最小费用流问题和匹配问题等都是图 与网络的基本问题。
握手的次数
分析：从题目我们得到了哪些信息? 史密斯和太太邀请四对夫妻参加晚会——房间里共有
10 人; 每个人都不会与自己的配偶握手——握手的两个人不
是配偶; 每个人都不会跟同一个人握手两次——两个人间的握
手最多是一次; 史密斯先生问每个人和别人握了几次手，他们的答案
都不一样——除史密斯先生外，每个人和别人握手的 次数都不一样; ——除史密斯先生外，每个人握手的次数最多是8次， 最少为0次; ——房间里除了史密斯先生外的9个人，他们与别人 握手的次数分别为0，1，2，3，4，5，6，7，8次。
离散数学图论部分经典试题及答案
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0101010010000011100100110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 ＝，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οοοοοca 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οοοοc a b f集是．3．若图G=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 ＝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 =，其中V ={a 1, a 2, a 3, a 4, a 5},E ={，，，，}（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 ={ 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 ={ 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 =，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。
4.3 图论中最优树问题的Lingo求解
图论中最优树问题的Lingo求解树连通且不含圈的无向图称为树．常用T表示。
树中的边称为树枝，树中度为1的顶点称为树叶图1 树的示例在许多实际问题中，如在许多城市间建立公路网、输电网或通信网络，都可以归结为赋权图的最优树问题。
如在一个城市中，对若干个居民点要供应自来水，已经预算出连接各点间管道的造价，要求给出一个总造价最小的铺设方案。
图论中最优树的的求解通常有两种算法：Kruskal算法（或避圈法）和Prim算法（破圈法）. 这里我们给出利用LINGO求解最优树的方法。
总线性规划模型为：问题1 某有10个城镇见下图，它们之间的距离见表1。
城镇1处有一条河流，现需要从各城镇之间铺设管道，使城镇1处的水可以输送到各城镇，求铺设管道最少的设计方式。
表1 10个地区之间的距离（单位：公里）地区12345678910 10859121412161722 28091516811181422 359079117121217 4915703171071515 5121693081061515 6148111780914816 7121171010908611 81618127614801111 917141225158611010 102222171515161111100该问题实际上是求从点1出发的最优树问题。
Lingo实现程序为：! 最优树的Lingo程序; model:sets:point/1..10/:u;link(point,point):d,x; endsetsdata:d=0,8,5,9,12,14,12,16,17,22, 8,0,9,15,16,8,11,18,14,22, 5,9,0,7,9,11,7,12,12,17, 9,15,7,0,3,17,10,7,15,15,12,16,9,3,0,8,10,6,15,15,14,8,11,17,8,0,9,14,8,16,12,11,7,10,10,9,0,8,6,11,16,18,12,7,6,14,8,0,11,11,17,14,12,25,15,8,6,11,0,10,22,22,17,15,15,16,11,11,10,0; @text()=@writefor(link(i,j)|x(i,j) #GT#0:'x(',i,',',j,')=',x(i,j),' ');enddatamin=@sum(link(i,j)|i#ne#j:d(i,j)*x(i,j));n=@size(point);@sum(point(j)|j#gt#1:x(1,j))>=1;@for(point(i)|i#ne#1:@sum(point(j)|j#ne#i:x(j,i))=1); @for(link(i,j):@bin(x(i,j)));@for(link(i,j)|i#ne#j:u(i)-u(j)+n*x(i,j)<=n-1); !不构成圈;end结果为minZ=60x(1,2)=1 x(1,3)=1 x(3,4)=1 x(4,5)=1x(9,6)=1 x(3,7)=1 x(7,9)=1 x(5,8)=1x(9,10)=1故最优树(最佳铺设管道方式)见图.谢谢！。
离散数学习题解答第6部分(图论)
离散数学习题解答 习题六 （第六章 图论）1．从日常生活中列举出三个例子，并由这些例子自然地导出两个无向图及一个向图。
[解] ①用V 代表全国城市的集合，E 代表各城市间的铁路线的集合，则所成之图G=（V ，E ）是全国铁路交通图。
是一个无向图。
②V 用代表中国象棋盘中的格子点集，E 代表任两个相邻小方格的对角线的集合，则所成之图G=（V ，E ）是中国象棋中“马”所能走的路线图。
是一个无向图。
③用V 代表FORTRAN 程序的块集合，E 代表任两个程序块之间的调用关系，则所成之图G+（V ，E ）是FORTRAN 程序的调用关系图。
是一个有向图。
2．画出下左图的补图。
[解] 左图的补图如右图所示。
3．证明下面两图同构。
a v 2 v 3 v 4图G图G ′[证] 存在双射函数ϕ:V →V ′及双射函数ψ : E →E ′ϕ (v 1)=v 1′ ϕ (v 1，v 2)=(v 1′，v 2′) ϕ (v 2)=v 2′ ϕ (v 2，v 3)=(v 2′，v 3′) ϕ (v 3)=v 3′ ϕ (v 3，v 4)=(v 3′，v 4′) ϕ (v 4)=v 4′ ϕ (v 4，v 5)=(v 4′，v 5) ϕ (v 5)=v 5′ ϕ (v 5，v 6)=(v 5′，v 6′) ϕ (v 6)=v 6′ϕ (v 6，v 1)=(v 6′，v 1′) ϕ (v 1，v 4)=(v 1′，v 4′) ϕ (v 2，v 5)=(v 2′，v 5′) ϕ (v 3，v 6)=(v 3′，v 6′)显然使下式成立：ψ (v i ，v j )=(v i ,v j ′)⇒ ϕ (v i )=v i ′∧ϕ (v j )=v j ′ (1≤i ·j ≤6) 于是图G 与图G ′同构。
4．证明（a ），（b ）中的两个图都是不同构的。
图G 中有一个长度为4的圈v 1v 2v 6v 5v 1，其各顶点的度均为3点，而在图G ′中却没有这样的圈，因为它中的四个度为3的顶点v 1'，v 5'，v 7'，v 3'不成长度的4的圈。
图论第三章答案
14. 12枚外观相同的硬币，其 中有一枚比其他的或轻 或重.使用决策树描述一个 算法，使得只用一个天 平且最多进行三次比较 就可以确定出坏币并且 判断出它是 轻是重..
解：如下图：
补充：如果连通加权图 G的权值互不相同，则 G有唯一一棵最小生成树 .
证：反证法，设G有T1 , T2 两棵最小生成树，则 T1 , T2的权之和相等, 且存在边e1 , e2 权值不同. 此时e1 T1但e2 T2，e2 T2 但e1 T1 , 令T3 T1 e1 e2，T4 T2 e2 e1，则T3和T4亦是生成树. 由e1，e2的权不同可知：T3或T4中必有一个是权比 T1 ( T2 )小的树，得矛盾 .
11. 根据图回答下列问题 . (a.)对下列每个二进制序列 进行解码. (1)100111101 (2)10001011001(3)10000110110001(4)0001100010110000 (b.)对下列单词进行解码 . (1)den(2)need (3)leaden(4) penned
8. 明下列各题： 1.)若完全二叉树T有m个内点和k个叶子点，则m k 1. 2.)完全二叉树T的边数e，满足e 2(k 1).其中，k为叶子点数.
证： (1.)因为有m个内点的完全二叉树有 2m 1个顶点， 所以由顶点关系得： 2m 1 m k , 则m k 1. (2.)因为树T的边数(e) 顶点数(2m 1) 1, 所以e 2m 2(k 1).
3. 设无向图 G中有n个顶点 m条边，且 m n, 则G中必有圈.
设G有连通分支 T1 , T2 , , Tk (k 1) , 若G中无圈，则 Ti (1 i k ) 也无圈，所以 Ti 是树 .
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图论第一次作业
By byh
|E(G)|,2|E(G)|2G υυ⎛⎫≤ ⎪⎝⎭
⎛⎫ ⎪⎝⎭
1.1 举出两个可以化成图论模型的实际问题
略
1.2 证明其中是单图
证明：（思路）根据单图无环无重边的特点，所以 最大的情形为任意两个顶点间有一条边相连，即极
端情况为。
•1.4 画出不同构的一切四顶单图
•0条边：1条边：
•2条边：3条边：
•4条边：5条边：•6条边：
1.10G≅H当且仅当存在可逆映射θ:V G→V H，使得uv∈E G⇔θuθv∈E H，其中G和H是单图。
（证明充分性和必要性）
•必要性
•若G≅H，由定义可得，存在可逆映射θ:V G→V Hφ:E G→E(H)当且仅当ψ
G e=uv时，ψHφe=θuθ(v)，所以uv∈E G⇒
θuθv∈E H
•充分性
•定义ϕ:E G→E(H)，使得uv∈E G和θuθv∈E(H)一一对应，于是ϕ可逆，且ψ
e=uv的充要条件是ψHφe=θuθv，得G≅H
G
1.12求证(a)ϵK m
,n =mn，(b)G是完全二分图，则ϵG≤1
4
v G2
•(a)对于K m
,n ，将顶集分为X和Y，使得X∪Y=V K
m,n，
X∩Y=
∅，X=m，Y=n，对于X中的每一顶点，都和Y中所有顶点相连，所以ϵK
m,n
=mn
•(b)设G的顶划分为X,Y，X=m,Y=v−m，则ϵG≤
•ϵK m
,v-m =v−m m≤v2
4
•证明：
•(a)第一个序列考虑度数7,第二个序列考虑6,6,1
•(b)将顶点v分成两部分v’和v’’
•v’ = {v|v= v i, 1≤ i≤ k},
•v’’ = {v|v= v i, k< i≤ n}
•以v’点为顶的原图的导出子图度数之和小于
•然后考虑剩下的点贡献给这k个点的度数之和最大可能为
•1.37：证明无环图G 含二分生成子图H ，使得d H v ≥1
2d G v 对每个v ∈V(G)成立。
•证明：
•任取X, Y 满足X U Y = V(G)，X ∩ Y = ø，且令X,Y 中的顶两两不相邻，所得的图是H 且是二分子图，令H 是G 边数最多的二分生成子图，若存在v ϵV(G)，
使得d H (v) < d G (v)，不妨设v ϵX ，则将v 所连的边取消，换成d G (v) -d H (v) 条边，且将v 加入Y 中，于是H 的边数增加了d G (v) -2d H (v)条，与H 边数最多矛盾，故原命题成立。
21。