Реферат: Графы Основные понятия - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

Графы Основные понятия

Рефераты по математике » Графы Основные понятия

Министерство образования и науки Российской Федерации

Курский государственный технический университет

Кафедра ПО ВТ и АС


Лабораторная работа № 1


Графы. Основные понятия


Выполнил: студент гр. ПО 62 Шиляков И.А.

Проверил: доцентТомакова Р.А.


Курск 2007

Задание:


По заданным матрицам смежности вершин восстановить графы.

Построить для каждого графа матрицу смежности ребер, инцидентности, достижимости, контрдостижимости.

Найти и построить объединение, пересечение, кольцевую сумму заданных графов.

Найти композицию графов .

Для каждого графа найти и построить остовный подграф, произвольный подграф, порожденный подграф.

Определить локальные степени вершин графа, проверить существует ли в данном графе эйлерова цепь, эйлеров цикл.

Определить хроматические и цикломатические числа данных графов.

Найти все базы графа.

Определить в каждом графе сильные компоненты связности, построить конденсацию графа.

Выполнение:


По заданным матрицам смежности вершин восстановить графы.



x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 0 1 0 0 0 0 1
x2 0 0 1 0 0 1 0
x3 0 1 0 1 0 0 0
x4 1 0 0 0 1 0 0
x5 1 0 0 0 0 0 1
x6 0 0 1 1 0 0 0
x7 0 0 0 0 1 1 0

A1


X2


G1(X1,A1)



x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 0 1 1 0 0 0 0
x2 0 0 0 1 1 0 0
x3 0 1 0 0 0 0 1
x4 1 0 0 0 1 0 0
x5 0 0 0 0 0 1 1
x6 1 0 0 1 0 0 0
x7 0 0 1 0 0 1 0

A2


X2


G2(X2,A2)


Построить для каждого графа матрицу смежности ребер, инцидентности, достижимости, контрдостижимости.



а1 а2 а3 а4 а5 а6 а7 а8 а9 а10 а11 а12 а13 а14
а1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0
а2 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1
а3 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0
а4 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1
а5 1 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0
а6 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0
а7 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0
а8 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0
а9 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0
а10 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1
а11 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1
а12 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1
а13 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1
а14 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0

B1



а1 а2 а3 а4 а5 а6 а7 а8 а9 а10 а11 а12 а13 а14
а1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0
а2 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0
а3 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0
а4 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0
а5 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0
а6 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0
а7 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0
а8 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1
а9 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1
а10 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1
а11 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1
а12 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1
а13 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1
а14 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0

B2



а1 а2 а3 а4 а5 а6 а7 а8 а9 а10 а11 а12 а13 а14
x1 1 1 0 0 0 0 -1 0 -1 0 0 0 0 0
x2 -1 0 1 1 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
x3 0 0 -1 0 1 1 0 0 0 0 -1 0 0 0
x4 0 0 0 0 0 -1 1 1 0 0 0 -1 0 0
x5 0 0 0 0 0 0 0 -1 1 1 0 0 -1 0
x6 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 -1
x7 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 1 1

S1


а1 а2 а3 а4 а5 а6 а7 а8 а9 а10 а11 а12 а13 а14
x1 1 0 0 1 0 0 -1 0 -1 0 0 0 0 0
x2 0 -1 1 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
x3 -1 1 0 0 -1 1 0 0 0 0 0 0 0 0
x4 0 0 -1 0 0 0 1 0 0 0 0 -1 1 0
x5 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 1 0 -1 1
x6 0 0 0 0 0 0 0 0 1 -1 0 1 0 -1
x7 0 0 0 0 1 -1 0 0 0 1 -1 0 0 0

S2


x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 1 1 1 1 1 1 1
x2 1 1 1 1 1 1 1
x3 1 1 1 1 1 1 1
x4 1 1 1 1 1 1 1
x5 1 1 1 1 1 1 1
x6 1 1 1 1 1 1 1
x7 1 1 1 1 1 1 1

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 1 1 1 1 1 1 1
x2 1 1 1 1 1 1 1
x3 1 1 1 1 1 1 1
x4 1 1 1 1 1 1 1
x5 1 1 1 1 1 1 1
x6 1 1 1 1 1 1 1
x7 1 1 1 1 1 1 1


R1 R2


x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 1 1 1 1 1 1 1
x2 1 1 1 1 1 1 1
x3 1 1 1 1 1 1 1
x4 1 1 1 1 1 1 1
x5 1 1 1 1 1 1 1
x6 1 1 1 1 1 1 1
x7 1 1 1 1 1 1 1

x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7
x1 1 1 1 1 1 1 1
x2 1 1 1 1 1 1 1
x3 1 1 1 1 1 1 1
x4 1 1 1 1 1 1 1
x5 1 1 1 1 1 1 1
x6 1 1 1 1 1 1 1
x7 1 1 1 1 1 1 1


Q1 Q2

Найти и построить объединение, пересечение, кольцевую сумму заданных графов.


Объединение графов


G3(X3,A3)=G1(X1,A1) YG2(X2,A2); X3= X1YX2, A3= A1YA2


Пересечение графов


G3(X3,A3)=G1(X1,A1) ∩G2(X2,A2); X3= X1∩X2, A3= A1∩A2


Кольцевая сумма графов


G3(X3,A3)=G1(X1,A1)G2(X2,A2)


Найти и построить композицию графов .



G1(Х) G2(Х) G1(G2(Х)) G2(G1(Х))
x1 (x1,x2), (x1,x7) (x1,x2), (x1,x3)

(x1,x3), (x1,x6),

(x1,x2), (x1,x4),

(x1,x4), (x1,x5),

(x1,x3), (x1,x6),

x2

(x2,x3),

(x2,x6)

(x2,x4),

(x2,x5)

(x2,x1), (x2,x5),

(x2,x7),

(x2,x2), (x2,x7),

(x2,x1), (x2,x4),

x3

(x3,x2),

(x3,x4)

(x3,x2),

(x3,x7)

(x3,x3), (x3,x6),

(x3,x5),

(x3,x4), (x3,x5),

(x3,x1),

x4 (x4,x1), (x4,x5) (x4,x1), (x4,x5)

(x4,x2), (x4,x7),

(x4,x1),

(x4,x2), (x4,x3),

(x4,x6), (x4,x7),

x5 (x5,x1), (x5,x7) (x5,x6), (x5,x7)

(x5,x3), (x5,x4),

(x5,x5), (x5,x6),

(x5,x2), (x5,x3),

(x5,x6),

x6

(x6,x3),

(x6,x4)

(x6,x1),

(x6,x4)

(x6,x2), (x6,x7),

(x6,x1), (x6,x5),

(x6,x2), (x6,x7),

(x6,x1), (x6,x5),

x7 (x7,x5), (x7,x6) (x7,x3), (x7,x6)

(x7,x2), (x7,x4),

(x7,x3),

(x7,x6), (x7,x7),

(x7,x1), (x7,x4),


G1(G2(Х))

G2(G1(Х))


Для каждого графа найти и построить остовный подграф, произвольный подграф, порожденный подграф.


Остовные подграфы


G’1(X1,A1)


G’2(X2,A2)


Произвольные подграфы

G1’’ (X1’’,A1’’)


G

X3

2’’ (X2’’,A2’’)


Порожденные подграфы

X7


G1P(X1P,A1P) G2P(X2P,A2P)


Определить локальные степени вершин графа, проверить существует ли в данном графе эйлерова цепь, эйлеров цикл.


Локальные степени графа G1

1 (х1)=2 ; 2 (х1)=2 ; (х1)=4 ;

1 (х2)=2 ; 2 (х2)=2 ; (х2)=4 ;

1 (х3)=2 ; 2 (х3)=2 ; (х3)=4 ;

1 (х4)=2 ; 2 (х4)=2 ; (х4)=4 ;

1 (х5)=2 ; 2 (х5)=2 ; (х5)=4 ;

1 (х6)=2 ; 2 (х6)=2 ; (х6)=4 ;

1 (х7)=2 ; 2 (х7)=2 ; (х7)=4 ;


Локальные степени графа G2

1 (х1)=2 ; 2 (х1)=2 ; (х1)=4 ;

1 (х2)=2 ; 2 (х2)=2 ; (х2)=4 ;

1 (х3)=3 ; 2 (х3)=2 ; (х3)=4 ;

1 (х4)=2 ; 2 (х4)=2 ; (х4)=4 ;

1 (х5)=2 ; 2 (х5)=2 ; (х5)=4 ;

1 (х6)=2 ; 2 (х6)=2 ; (х6)=4 ;

1 (х7)=2 ; 2 (х7)=2 ; (х7)=4 ;


Эйлерова цепь существует в двух графах, т.к. все локальные степени графов четны.

Эйлеров цикл существует в двух графах, т.к. все локальные степени графов четны.


Определить хроматические и цикломатические числа данных графов.

Хроматическое число γ для графа G1 = 4


Хроматическое число γ для графа G2 = 4


Цикломатические числа графов

V(G1)=m-n+r, где m - число рёбер (дуг);

n – число вершин;

r – число компонент связности.

V(G1)=14-7+1=8;

V(G2)=14-7+1=8;


Найти все базы графа.


Базы графа G1

B1={x1}

B2={x2}

B3={x3}

B4={x4}

B5={x5}

B6={x6}

B7={x7}


Базы графа G2

B1={x1}

B2={x2}

B3={x3}

B4={x4}

B5={x5}

B6={x6}

B7={x7}


Определить в каждом графе сильные компоненты связности, построить конденсацию графа.


Сильные компоненты связности G1

СК={x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7}

Сильные компоненты связности G2

СК={x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7}


Конденсация графа G1 Конденсация графа G2