A GRÁFBELI TÁVOLSÁGFOGALOMRÓL

13. feladat:

Igaz-e, hogy a gráfokban definiált távolságfogalom „valódi távolságfogalom” abban az értelemben, hogy teljesíti a háromszög-egyenlőtlenséget? Vagyis ha a gráfnak vesszük három pontját, a-t, b-t és c-t, akkor az a és b pontok távolsága és a b és c pontok távolsága együtt nem kisebb az a és c pontok távolságánál: d(a, b) + d(b,c) ≥ (a,c) ?

MEGOLDÁS

GRÁF ÁTMÉRŐJE

Fontos kérdés, hogy egy gráf mennyire „tömör”, vagy másképp fogalmazva: megkérdezhetjük, hogy két pont maximálisan milyen távol van egymástól a gráfban. Véges ponthalmazoknál két pont maximális távolságát nevezzük a ponthalmaz átmérőjének. Pontosan ugyanígy bevezethetjük egy gráf átmérőjének a fogalmát is:

DEFINÍCIÓ: Egy véges gráf átmérőjének a gráf pontjai között fellépő legnagyobb távolságot nevezzük.

Ha a gráf nem összefüggő, akkor mondhatjuk, hogy az átmérő végtelen, vagy megszoríthatjuk a definíciót összefüggő gráfokra.

MEGJEGYZÉS: Megjegyezzük,hogy a definíció kiterjeszthető irányított gráfokra és végtelen gráfokra is. Utóbbi esetben azonban hozzá kell tenni, hogy ha nincs legnagyobb távolság, akkor a gráf átmérője végtelen: ez az eset például egy végtelen hosszú útnál. Végtelen gráfoknál tehát előfordulhat, hogy a gráf összefüggő, de az átmérő végtelen.

Az átmérőre vonatkozó egyszerű feladatok a következők:

14. feladat:

a)    Mely gráfoknak 1 az átmérője? MEGOLDÁS

b) Mennyi a csillag átmérője? MEGOLDÁS

c)    Mennyi az 5 hosszú kör átmérője? És a 7 hosszúé? Mennyi általában az n pontú köré? MEGOLDÁS

d)    Mennyi egy 10 élből álló út átmérője? És általában az n élű úté? MEGOLDÁS

e)    Mennyi a tetraédek és a kocka élgráfjának átmérője? MEGOLDÁS

f)     Mennyi az oktaéder élgráfjának átmérője? MEGOLDÁS

g)    Mennyi az ikozaéder élgráfjának átmérője? MEGOLDÁS

h)    Egy fának a gyökéren kívül 5 emelete van. Legfeljebb mekkora lehet az átmérője? MEGOLDÁS

Már sokkal bonyolultabb az a kérdés, hogy milyenek a 2-átmérőjű gráfok. Erre a kérdésre a 29. és a 49. feladatban térünk vissza, majd a IV. fejezet 18–20. feladataiban foglalkozunk részletesen egy nevezetes 2-átmérőjű gráffal.

Az átmérővel kapcsolatban egyelőre csak annyit jegyzünk meg, amit az előző algoritmusainkból ki tudunk róluk olvasni:

14.x feladat:

Bizonyítsuk be, hogy összefüggő gráf átmérője is polinomiális időben meghatározható.

MEGOLDÁS
TARTALOMJEGYZÉK