Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Двойственный граф планарного графа

1727 байт добавлено, 07:00, 18 октября 2010
Нет описания правки
«…Для данного плоского графа ''G'' его ''двойственный граф G&prime; ''строится следующим образом: поместим в каждую область ''G'' (включая внешнюю) по одной вершине графа ''G&prime;'' и, если две области имеют общее ребро ''x'', соединим помещенные в них вершины ребром ''x&prime;'', пересекающим только ''x''. В результате всегда получится плоский псевдограф. Ясно, что ''G&prime;'' имеет петлю тогда и только тогда, когда в ''G'' есть концевая вершина; ''G&prime;'' имеет кратные рёбра тогда и только тогда, когда две области графа ''G'' содержат по крайней мере два общих ребра. Таким образом, двусвязный плоский граф имеет всегда в качестве двойственного или граф или мультиграф, в то время как двойственный граф трёхсвязного плоского графа всегда представляет собой граф. Другими примерами двойственных графов являются платоновы графы: тетраэдр — самодвойственный граф, куб и октаэдр — двойственные, так же как додекаэдр и икосаэдр…»<ref>''Харари, Ф.'' Теория графов. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. — С. 138. — ISBN 978­-5­-397­-00622­-4.</ref>.
 
[[Файл:Noniso_dual_graphs.png|thumb|left|В верхнем двойственном графе есть вершина степени 6, а в нижнем — нет. Следовательно, они не изоморфны.]]
* Мост переходит в петлю, а петля — в мост
* Мультиграф, ''двойственный'' к дереву, — цветок
 
 
== Самодвойственные графы ==
{{Определение
|neat=neat
|definition=Планарный граф называется '''самодвойственным''', если он изоморфен своему двойственному графу.
}}
<div style='clear:left;'></div>
[[Файл:K4.png|thumb|left|<tex>K_4</tex> (он же кольцо).]]
[[Файл:Wheel_8.png|thumb|left|Колесо и колесо.]]
 
 
* {{Утверждение
|statement=<tex>K_1</tex> и <tex>K_4</tex> — самодвойственные графы. Среди полных графов других самодвойственных нет.
|proof=Проверить, что <tex>K_1</tex> и <tex>K_4</tex> полны и самодвойственны несложно. Докажем, что других нет.
Поскольку грани графа переходят в рёбра, количество рёбер и граней в исходном графе должно совпадать, т.е. <tex>V = F</tex>.
 
Подставив в [[Формула Эйлера|формулу Эйлера]] имеем: <tex>2V = E + 2 \Leftrightarrow V = \frac{E}{2} + 1</tex>. В полном графе <tex>E = \frac{V \dot (V - 1)}{2}</tex>.
 
Получаем квадратное уравнение: <tex>V^2 - 5V + 4 = 0</tex>. Его решения: <tex>V_1 = 1</tex> и <tex>V_2 = 4</tex>.
Таким образом, чтобы ''полный'' граф был ''самодвойственным'', в нём должна быть ровно '''одна''' или '''четыре''' вершины.
}}
* {{Утверждение
|statement=Все колёса самодвойственны.
}}
<div style="clear:both;"></div>

Навигация