A II/7. feladat megoldása:

AZ (E) ÁLLÍTÁS BIZONYÍTÁSÁHOZ eloször egy eljárást definiálunk, amely a G fa, és általánosabban egy összefüggő G gráf egy G’ részgráfját választja ki:

I. ELJÁRÁS:

1. LÉPÉS:

Válasszuk ki a G gráf egy tetszőleges x1 pontját, ez a pont pontja lesz a G’ részgráfnak.

2. LÉPÉS:

Ha a gráfnak x1-en kívül nincs több pontja, befejezzük az eljárást.

Ha a gráfnak x1-en kívül is van pontja, akkor keressünk egy olyan x2 pontot, amely össze van kötve x1-gyel. Ilyen pontnak kell lennie, különben a gráf nem volna összefüggő. Az x2 pontot és az x1x2 élt beválasztjuk a G’ részgráfba.

k. LÉPÉS:

Tegyük fel, hogy az x1, x2, …, xk–1 pontokat már kiválasztottuk.

Ha az {x1, x2, …, xk–1}=A halmaz tartalmazza a G gráf összes pontját, akkor befejezzük az eljárást.

Ha az {x1, x2, …, xk–1}=A halmaz nem tartalmazza a G gráf összes pontját, akkor (D) szerint van olyan él, amely A és a gráf többi pontja között fut, vagyis egy A-beli xi pontot köt össze egy A-n kívüli xk ponttal. Az xk pontot és az xixk élt beválasztjuk a G’ részgráfba. (Az alábbi ábrán i=2 és k=8.)

Ha G-nek n pontja van, akkor az eljárás pontosan az n-edik lépésben ér véget és az első lépés kivételével minden lépésben a G gráf egy új élét választja ki és veszi hozzá G’-höz. Ebből következik:

Az I. eljárással kapott G’ részgráf a G gráf összes pontját tartalmazza. Ha G-nek n pontja van, akkor G’-nek n–1 éle van.

DEFINÍCIÓ:

A G gráf olyan Grészgráfjait, amelyek G összes pontját tartalmazzák, a gráf feszítő részgráfjának nevezzük.

8. feladat:

Bizonyítsuk be a következőket:

a)    A G’ részgráf fa.

b)    Ha egy összefüggő részgráfba behúzunk egy élt, akkor az kört zár be.

c)    Ha a G gráf, amelyből kiindultunk, fa, akkor G’ megegyezik G-vel.

A 8. feladat MEGOLDÁSA

Az (E) állítás bizonyítása mostmár azonnal következik a 8. feladat állításaiból: ha G n pontú fa, akkor valóban n–1 éle van, hiszen megegyezik azzal a G’ részgráffal, amelyet az 1. eljárás kiválaszt. Márpedig G’-rol tudjuk, hogy n–1 éle van.

MEGJEGYZÉS:

Ha felrajzolunk egy G fát az 1. eljárás segítségével, valahogy így fog kinézni:

Ebből már látható, miért nevezik az ilyen gráfokat fának (bár a bokor talán megfelelőbb kép volna).

DEFINÍCIÓ:

Az x1 pontot a fa gyökerének szokás nevezni. (Természetesen a fa bármely pontja tekinthető gyökérnek!)

9. feladat:

Milyen G gráfokra működik változtatás nélkül az I. eljárás?

TARTALOMJEGYZÉK