Отношение вершинной двусвязности — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
м
 
(не показано 12 промежуточных версий 4 участников)
Строка 2: Строка 2:
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
Два ребра [[Основные определения: граф, ребро, вершина, степень, петля, путь, цикл|графа]] называются '''вершинно двусвязными''', если существуют вершинно непересекающиеся пути, соединяющие их концы.
+
Два ребра [[Основные определения: граф, ребро, вершина, степень, петля, путь, цикл|графа]] называются '''вершинно двусвязными''' (англ. ''vertex biconnected''), если существуют вершинно непересекающиеся пути, соединяющие их концы.
 
}}
 
}}
 
Заметим, что если имеется два различных двусвязных ребра, то они лежат на некотором вершинно простом цикле.
 
Заметим, что если имеется два различных двусвязных ребра, то они лежат на некотором вершинно простом цикле.
  
 +
{{Определение
 +
|definition=
 +
'''Блоками''' (англ. ''block''), или компонентами вершинной двусвязности графа, называют его подграфы, множества ребер которых — классы эквивалентности вершинной двусвязности, а множества вершин {{---}} множества всевозможных концов ребер из соответствующих классов.
 +
}}
  
 
{{Теорема
 
{{Теорема
Строка 19: Строка 23:
  
 
'''Транзитивность:'''
 
'''Транзитивность:'''
Пусть имеем ребра: <tex>ef</tex> вершинно двусвязно с <tex>cd</tex>, <tex>cd</tex> вершинно двусвязно с <tex>ab</tex>, при этом все они различны. Ребра <tex>ef</tex> и <tex>cd</tex> лежат на вершинно простом цикле <tex>C</tex>. Будем считать, что существуют непересекающиеся пути <tex>P : a \leadsto c</tex>, <tex>Q : b \leadsto d</tex> (ситуация, когда они идут наоборот, разбирается аналогично). Пусть <tex>x</tex> {{---}} первая вершина на <tex>P</tex>, лежащая также на <tex>C</tex>, <tex>y</tex> {{---}} первая вершина на <tex>Q</tex>, лежащая на <tex>C</tex>. Проделав пути от <tex>a</tex> до <tex>x</tex> и от <tex>b</tex> до <tex>y</tex>, далее пойдем по циклу <tex>C</tex> в нужные (различные) стороны, чтобы достичь <tex>e</tex> и <tex>f</tex>.
+
Пусть имеем ребра: <tex>ef</tex> вершинно двусвязно с <tex>cd</tex>, <tex>cd</tex> вершинно двусвязно с <tex>ab</tex>, при этом все они различны. Ребра <tex>ef</tex> и <tex>cd</tex> лежат на вершинно простом цикле <tex>C</tex>. Будем считать, что существуют непересекающиеся пути <tex>P : a \leadsto c</tex>, <tex>Q : b \leadsto d</tex> (ситуация, когда они идут наоборот, разбирается аналогично). Пусть <tex>x</tex> {{---}} первая вершина на <tex>P</tex>, лежащая также на <tex>C</tex>, <tex>y</tex> {{---}} первая вершина на <tex>Q</tex>, лежащая на <tex>C</tex>. Проделав пути от <tex>a</tex> до <tex>x</tex> и от <tex>b</tex> до <tex>y</tex>, далее пойдем по циклу <tex>C</tex> в нужные (различные) стороны, чтобы достичь <tex>e</tex> и <tex>f</tex>. То есть <tex>ef</tex> вершинно двусвязно с <tex>ab</tex>.
 
}}
 
}}
  
 
''Замечание.'' Рассмотрим следующее определение: вершины <tex>u</tex> и <tex>v</tex> называются вершинно двусвязными, если между ними существуют 2 пути, не пересекающихся по вершинам, за исключением концов. Это определение не может претендовать на корректность, так как в этом случае отношение вершинной двусвязности перестанет быть транзитивным.
 
''Замечание.'' Рассмотрим следующее определение: вершины <tex>u</tex> и <tex>v</tex> называются вершинно двусвязными, если между ними существуют 2 пути, не пересекающихся по вершинам, за исключением концов. Это определение не может претендовать на корректность, так как в этом случае отношение вершинной двусвязности перестанет быть транзитивным.
 
==Блоки==
 
{{Определение
 
|definition=
 
'''Блоками''', или компонентами вершинной двусвязности графа, называют его подграфы, множества ребер которых - классы эквивалентности вершинной двусвязности, а множества вершин {{---}} множества всевозможных концов ребер из соответствующих классов.
 
}}
 
  
 
==Точки сочленения==
 
==Точки сочленения==
Строка 34: Строка 32:
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
'''Точка сочленения''' графа <tex>G</tex> {{---}} вершина, принадлежащая как минимум двум блокам <tex>G</tex>.
+
'''Точка сочленения''' (англ. ''articulation points'') графа <tex>G</tex> {{---}} вершина, принадлежащая как минимум двум блокам <tex>G</tex>.
 
}}
 
}}
 
{{Определение
 
{{Определение
Строка 41: Строка 39:
 
}}
 
}}
  
==Литература==
+
== См. также ==
 +
* [[Отношение рёберной двусвязности]]
 +
 
 +
==Источники информации==
 
*  Харари, Ф. Теория графов. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009
 
*  Харари, Ф. Теория графов. — М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009
 
+
* [[wikipedia:ru:Двусвязный_граф | Википедия {{---}} Двусвязный граф]]
== См. также ==
 
* [[Отношение реберной двусвязности]]
 
  
 
[[Категория:Алгоритмы и структуры данных]]
 
[[Категория:Алгоритмы и структуры данных]]
 
[[Категория:Связность в графах]]
 
[[Категория:Связность в графах]]

Текущая версия на 16:26, 1 февраля 2017

Вершинная двусвязность[править]

Определение:
Два ребра графа называются вершинно двусвязными (англ. vertex biconnected), если существуют вершинно непересекающиеся пути, соединяющие их концы.

Заметим, что если имеется два различных двусвязных ребра, то они лежат на некотором вершинно простом цикле.


Определение:
Блоками (англ. block), или компонентами вершинной двусвязности графа, называют его подграфы, множества ребер которых — классы эквивалентности вершинной двусвязности, а множества вершин — множества всевозможных концов ребер из соответствующих классов.


Теорема:
Отношение вершинной двусвязности является отношением эквивалентности на ребрах.
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]
К доказательству транзитивности

Рефлексивность: В данном случае имеем 2 пустых пути, которые, очевидно, не пересекаются.

Симметричность: Следует из симметричности определения.

Транзитивность:

Пусть имеем ребра: [math]ef[/math] вершинно двусвязно с [math]cd[/math], [math]cd[/math] вершинно двусвязно с [math]ab[/math], при этом все они различны. Ребра [math]ef[/math] и [math]cd[/math] лежат на вершинно простом цикле [math]C[/math]. Будем считать, что существуют непересекающиеся пути [math]P : a \leadsto c[/math], [math]Q : b \leadsto d[/math] (ситуация, когда они идут наоборот, разбирается аналогично). Пусть [math]x[/math] — первая вершина на [math]P[/math], лежащая также на [math]C[/math], [math]y[/math] — первая вершина на [math]Q[/math], лежащая на [math]C[/math]. Проделав пути от [math]a[/math] до [math]x[/math] и от [math]b[/math] до [math]y[/math], далее пойдем по циклу [math]C[/math] в нужные (различные) стороны, чтобы достичь [math]e[/math] и [math]f[/math]. То есть [math]ef[/math] вершинно двусвязно с [math]ab[/math].
[math]\triangleleft[/math]

Замечание. Рассмотрим следующее определение: вершины [math]u[/math] и [math]v[/math] называются вершинно двусвязными, если между ними существуют 2 пути, не пересекающихся по вершинам, за исключением концов. Это определение не может претендовать на корректность, так как в этом случае отношение вершинной двусвязности перестанет быть транзитивным.

Точки сочленения[править]

Определение:
Точка сочленения (англ. articulation points) графа [math]G[/math] — вершина, принадлежащая как минимум двум блокам [math]G[/math].


Определение:
Точка сочленения графа [math]G[/math] — вершина, при удалении которой в [math]G[/math] увеличивается число компонент связности.


См. также[править]

Источники информации[править]