Эйлеровость графов

Эйлеров путь

Путь [math]p[/math] [math]u_0 -\gt u_0u_1 -\gt u_1 -\gt u_1u_2 -\gt ...-\gt u_(k-1)u_k -\gt u_k[/math] в графе [math]G = (V, E)[/math]
называется Эйлеровым, если содержит все ребра [math]G[/math], причем каждое - только один раз.

Эйлеров цикл

Цикл [math]p[/math] [math]u_0 -\gt u_0u_1 -\gt u_1 -\gt u_1u_2 -\gt ...-\gt u_ku_0-\gt u_0[/math] в графе [math]G = (V, E)[/math]
называется Эйлеровым, если содержит все ребра [math]G[/math], причем каждое - только один раз.

Эквивалентно: Эйлеровым циклом является Эйлеров путь, являющийся циклом.

Эйлеров граф

Определение

Граф [math]G = (V, E)[/math] называется Эйлеровым, если содержит Эйлеров цикл.

Граф, содержащий Эйлеров путь, не являющийся циклом, называют полуэйлеровым.

Критерий Эйлеровости

Неориентированный граф

Теорема
Неориентированный связный граф [math]G = (V, E)[/math] является Эйлеровым тогда и только тогда, когда не содержит вершин нечетной степени.

Доказательство
Достаточность
Рассмотрим Эйлеров цикл [math]p[/math] в [math]G[/math].
Каждое вхождение вершины в цикл(кроме первого и последнего вхождения начальной вершины) добавляет 2 к ее степени.
Для начальной вершины ее первое и последнее вхождение также суммарно добавляют 2 к ее степени.

Необходимость

Следствие
Неориентированный связный граф [math]G = (V, E)[/math] является полуэйлеровым тогда и только тогда, когда содержит ровно две вершины нечетной степени.

Ориентированный граф

Теорема
Ориентированный граф [math]G = (V, E) [/math] является Эйлеровым тогда и только тогда, входная степень любой вершины равна ее выходной степени.

Доказательство
Достаточность
Необходимость

Следствие
Ориентированный граф [math]G = (V, E)[/math] является полуэйлеровым тогда и только тогда, когда содержит ровно одну вершину, входная степень которой
на единицу больше выходной, и ровно одну вершину, выходная степень которой на единицу больше входной.