Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Покрытие рёбер графа путями

1449 байт убрано, 19:30, 18 октября 2018
Нет описания правки
Следующее утверждение являются следствием из [[Эйлеров_цикл,_Эйлеров_путь,_Эйлеровы_графы,_Эйлеровость_орграфов|критерия Эйлеровости]] [[Основные определения теории графов|графа]]:
{{Теорема|statement=
Пусть <tex>G</tex> {{---}} связный граф, в котором <tex>2N</tex> вершин имеют нечетную нечётную [[Основные определения теории графов|степень]]. Тогда множество ребер рёбер <tex>G</tex> можно покрыть <tex>N</tex> [[Основные определения теории графов|ребернорёберно-простыми]] путями.
|proof=
[[Файл:Make_edges_paths_1.png|180px|right|thumb|Пример графа для <tex>N = 2</tex>]]
'''Необходимость'''<br/>Докажем, что Рассмотрим граф <tex>G</tex> можно покрыть <tex>N</tex> реберно-простыми путями.<br/> Добавим <tex> N </tex> ребер <tex>uv</tex> таких, что <tex>uv</tex> <tex>\notin</tex> <tex>G</tex> и степени вершин <tex>u</tex> и который содержит <tex>v2N</tex> нечетные. Тогда степени всех вершин станут четными, и в <tex>G</tex> появится Эйлеров цикл <tex>c</tex>. Удалим из <tex>c</tex> добавленные ребра.<br/>Заметим, что теперь цикл распадается на <tex> N </tex> простых путей. В самом деле: отметим удаленные ребра в порядке их обхода в Эйлеровом циклеимеющих нечётную степень. Тогда <tex> c </tex> разбивается на <tex> N </tex> реберно-непересекающихся путей, т.к. каждый такой путь мы можем сопоставить удаленному ребру. Необходимость доказана.  '''Достаточность'''<br/>Докажем, что <tex>G</tex> нельзя его можно покрыть менее, чем <tex>N</tex> ребернорёберно-простыми путями.<br/>Предположим, что такое возможно, и существует набор реберно-простых путей <tex>p_1, p_2, ... p_k, k < N</tex>, такой что он покрывает все ребра <tex>G</tex>.<br/>Пусть <tex>i-</tex>й путь из этого набора имеет вид <tex> w_i = u_{i_0}e_{i_1}u_{i_1}...u_{i_l}</tex>. Добавим в <tex>G</tex> все ребра вида <tex>u_{i_l}u_{{i+1}_0}</tex> и ребро <tex>u_{k_l}u_{1_0}</tex>. В новом графе появится Эйлеров цикл, т.к. мы добавили ребра, соединяющие конец и начало <tex> i </tex> и <tex> i + 1 </tex> пути соответственно. Всего добавлено <tex>k</tex> ребер, которые меняют четность не более, чем <tex>2k</tex> вершин. Т.к. <tex>k < N</tex>, то в графе останутся вершины нечетной степени, что не удовлетворяет критерию Эйлеровости графа.<br/>Противоречие. Значит, такого набора, что его мощность меньше <tex>N</tex>, не существует.
Добавим в граф <tex>N</tex> рёбер, соединив попарно вершины, имеющие нечётные степени, и получим связный граф <tex>G',</tex> все вершины которого имеют чётную степень. Такой граф удовлетворяет [[Эйлеровость_графов#.D0.9A.D1.80.D0.B8.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B8.D0.B9_.D1.8D.D0.B9.D0.BB.D0.B5.D1.80.D0.BE.D0.B2.D0.BE.D1.81.D1.82.D0.B8|критерию эйлеровости]] и содержит эйлеров цикл. Рассмотрим этот цикл и удалим из него <tex>N</tex> добавленных ребер <tex>G' \backslash G.</tex> Цикл распадётся на <tex>N</tex> путей, которые являются простыми, так как рассматриваемый цикл эйлеров, и покрывают весь граф, поэтому полученное разбиение является искомым.
}}
==См. также==
* [[Эйлеров_цикл,_Эйлеров_путь,_Эйлеровы_графы,_Эйлеровость_орграфов|Эйлеров цикл, Эйлеров путь, Эйлеровы графы, Эйлеровость орграфовграфов]]
==Источники информации==
Анонимный участник

Навигация