这条新的通路比原来的通路多一条边,对新的通路重复
(1),
(2),(3).
重复上述过程,直到全部结点扩展到初级通路中来.得G的一条哈密顿通路为止.
下面证明定理4.
证明定理4设G有n个结点.由引理,G中存在哈密顿通路.不妨设v1v2…vn为G中一条哈密顿通路.
(1)若v1与vn相邻,则v1v2…vn为G中一条哈密顿回路.
(2)若v1与vn不相邻,用同证明引理类似的方法,可证存在过结点v1,v2,…,vn的初级回路,即为一条哈密顿回路.
(2)第6章定理5的证明.
定理5:
设有向图D=,且∣V∣=n≥2.如果所有的有向边均用无向边替代,所得无向图中含生成子图Kn,则有向图D中存在哈密顿通路.
证明由已知可知,有向图是连通图,且任何一对结点之间至少存在一条有向边.
首先确定D中一条初级通路v1v2…vp,p≤n.
(1)若p=n,则v1v2…vp为D中哈密顿通路.
(2)若p∈E,得初级通路vxv1v2…vp,1)见图4,通路增加一条边.若∉E,则∈E,这时若∈E,得初级通路v1vxv2v3…vp,通路也增加一条边.若∉E,则∈E,再考察v3…vp,最后只可能有两种情形:
1)存在vi,2≤i≤p-1,∈E,而∉E,1≤j≤i-1,得通路v1v2…vivxvi…vp.
2)对任意i(1≤i≤p),∈E,而∉E,这时得通路v1v2v3…vpvx.总之无论如何将vx通扩进到初级通路v1v2v3…vp中了.
同样,若新的通路外还有结点,用类似的方法,再将它扩进通路中来.经过有限次,将图中所有结点全能扩进通路中来,得D中一条通过图中所有结点的初级通路,即为哈密顿通路.
(3)第6章定理9的证明,定理9的证明比定理4,5还长.请参考黄天发编著的《离散数学》第371~373页(16开本的书)(电子科技大学出版社出版,地址:
610054成都建设北路二段4号).
(4)第6章定理12的证明.
引理2:
设G是连通简单平面图,则它一定有一个度数不超过5的结点.
证明因为G是连通简单平面图,它的每个面至少有3条边,所以有
«SkipRecordIf...»,即«SkipRecordIf...»(其中r,e分别为图G的面数和边数)
假设结论不成立,则每个结点的度数都大于等于6.则有
«SkipRecordIf...»,即有«SkipRecordIf...»(其中v是图G的结点数)
由欧拉公式:
2=«SkipRecordIf...»=0
矛盾.所以G中至少有一个结点的度数小于或等于5.
定理12:
任何平面图G是5-色的.
证明不妨设G是连通图,否则可对每个连通分支进行讨论.用1,2,3,4,5代表5种不同的颜色.对图G的结点数进行归纳证明.
当n≤5时,定理显然成立.
设结点数n=k≥6时成立,我们来证明n=k+1时定理也成立.
由引理2可知,G中存在结点v,«SkipRecordIf...»,将v从图G中删去得图记作G1,有假设G1是5-色的.将G1的各结点用5种颜色着色,然后将v及所关联的边加入G1,使其还原成G.看v是否可着色.
(1)若«SkipRecordIf...»,当然v可着五种颜色的一种.使其与相邻的结点没有相同的颜色.
(2)若«SkipRecordIf...»,但与v相邻的五个结点至多用了四种颜色,这时给v着一种颜色,使其与相邻的结点没有相同的颜色是办得到的.若与相邻的结点已经用了五种颜色(如图6).
设
V1={u∣u是G的结点,且u着颜色1或3}
设V的导出子图为G1.3,若v1,v3分别属于G1.3的
不同的连通分支,则在v1所在的连通分支中,将
1,3两种颜色对调,这时v1着颜色3,故可给v
着颜色2.若v1,v3属于G1.3的同一个连通分支,
则V1⋃{v}的导出子图中含从v1,经过v和v3以及
V1中一些结点到v1的回路,设C是其中的一条回
路(如图6),则C将G所在的平面分成两个区域.
显然v2和v4分别处在这两个区域中.设
V2={u∣u是G的结点且u着颜色2或4}
并设V的导出子图为G2.4.则v2和v4必属于G2.4的不同的连通分支.在v2所在的连通分支将2,4两种颜色对调,使v2着颜色4.于是,可将v着颜色2.这就证明了5-色定理.
引理2:
设G是连通简单平面图,则它一定有一个度数不超过5的结点.
证明因为G是连通简单平面图,它的每个面至少有3条边,所以有
«SkipRecordIf...»,即«SkipRecordIf...»(其中r,e分别为图G的面数和边数)
假设结论不成立,则每个结点的度数都大于等于6.则有
«SkipRecordIf...»,即有«SkipRecordIf...»(其中v是图G的结点数)
由欧拉公式:
2=«SkipRecordIf...»=0
矛盾.所以G中至少有一个结点的度数小于或等于5.
原问题4.第6章,定理14性质4“不含圈的连通图”指的是什么?
解答:
定理14就是讨论树的等价定义的,故“不含圈的连通图”就是没有回路的且连通的图,即是树.
原问题5.回答练习6.3(A):
第4题.写出图6-23的色多项式.
解答:
(a)答案为P(G,λ)=«SkipRecordIf...»,色数为3.
(b)答案为P(G,λ)=«SkipRecordIf...»,色数为3.
即你的答案.原教材上的答案与你的答案展开式,只是λ5的系数有差别,书上答案系数为-720,正确答案应为-740.可能是展开«SkipRecordIf...»,合并同类项时计算有误.
下面说明图(a)的答案.教材答案不对.你的计算答案也有错.
按照P(G,λ)的定义(教材第206页9~12行),P(G,λ)是使P(G,λ)>0的λ的最小值.
P(G,λ)=«SkipRecordIf...»,
显然P(G,1)=P(G,2)=0,而P(G,3)=«SkipRecordIf...»∣λ=3=6>0
故色数为3.
但是,你的答案:
P(G,λ)=«SkipRecordIf...».首先这不是λ的6次多项式;不满足P(G,1)=0.
现将解答过程列下.
用定理13.将定理13改造如下.记定理13中的G'e为G,G为G+,G"e=G-(注意:
在G"e中有两条平行线,我们讨论的都是简单图,因此平行线应画在一起,是一条线).于是,
教材P206的图6-19应为
在本图G中,不相邻的两
个结点c,d之间加边(c,d),
得图G+;将图G的两个结
点c,d合并,将d合到c,得
图G-的左图,将d合并到
c,得图G-的右图,均是一
样的.
于是,定理13的结论改写成:
P(G,λ)=P(G+,λ)+P(G-,λ)
利用这个结论,计算图6-23
(a)的色多项式.图6-23(a)(即图7(a)G)如下.
图G有6个结点,在G中添加不相邻结点间的边,再将该二个结点合并,将整个图分解成若干个结点数不超过6的完全图的和.
将G添加成K6,就需在不相邻结点间,
逐步添加边和合并结点完成.
(1)如图7,在结点a,f
之间加边,再将其合并,得到
图8.添加边得到图记作«SkipRecordIf...»,
合并a到f得到图记作«SkipRecordIf...».
于是
P(G,λ)=P(«SkipRecordIf...»,λ)+P(«SkipRecordIf...».λ)
(2)对«SkipRecordIf...»添加不相邻结点的
边(b,e),再合并e到b,得图«SkipRecordIf...»,
«SkipRecordIf...».如图9.
(3)对«SkipRecordIf...».«SkipRecordIf...»再作添加
比相邻结点的联边,而后再合并
这两个结点,又各自分别得到
«SkipRecordIf...».«SkipRecordIf...»和«SkipRecordIf...»,«SkipRecordIf...».
继续对这些图作添加不
相邻结点的联边,再合并二不
相邻结点.直至所有图都是完全
图,可得到一个K6,五个K5和六个K4.
(4)再对«SkipRecordIf...».作添加边(b,e),然后再合并e到b,得到图10.
«SkipRecordIf...»是K4;对«SkipRecordIf...»作与前面相同的处理方法,可以得到一个K5,两个K4和一个K3.
总之,可以得到K6,6个K5,
9个K4,1个K3.即
P(G,λ)=P(K6,λ)+6P(K5,λ)
+9P(K4,λ)+P(K3,λ)
由教材第206页,倒数第2行:
3.
若图G是n个结点的完全图,则
P(Kn,λ)=«SkipRecordIf...»
有
P(K6,λ)=«SkipRecordIf...»
P(K5,λ)=«SkipRecordIf...»
P(K4,λ)=«SkipRecordIf...»
P(K3,λ)=«SkipRecordIf...»
所以P(G,λ)=«SkipRecordIf...»+6«SkipRecordIf...»
+9«SkipRecordIf...»+«SkipRecordIf...»
=«SkipRecordIf...»
原问题6.习题6的第4题,“P(G)≤∣S∣+1”,我认为应该是∣S∣。
因为回路中去掉一结点a后,P(C-a)=1。
解答:
请看原教材的题目,其中的C是哈密顿路(回路或通路).S是V的真子集合,显然C要经过S的所有结点,故P(G-a)≤2,而不是P(G-a)=1.
故原结论成立.
只有C是回路时,P(G-a)=1.
原问题7:
练习7.3(B)第2,最后一步:
既然k=min{Z+},是满足条件的最小正数,那么0≤k<1成立?
另外,H包含于ak理由也不充分。
解答:
请看教材练习7.3(B)第2的答案。
书中解答是正确的.k=«SkipRecordIf...».
举例,如6阶循环群,G=(a)={a0=e,a1,a2,a3,a4,a5}.
G有子群:
H=(a2)={a0=e,a2,a4},显然a2,a4,a6(=a0),a8,a10,a14,a16,…∈H.
k=«SkipRecordIf...»=2
原问题8:
据群的定义,+单位元是0,无零元;任意集合内元素a,有惟一-a。
而环的性质中+有零元0,a有负元-a。
我们以哪种说法为准?
解答:
关于单位元与0元.在整数群(Z,+)中,加法+(普通数的加法)的单位元是“0”.
在环中,运算+的0元是“0”.这里的+,不一定就只是数的加法.所以不必将它们统一.
原问题9:
环的零因子是否只针对第二个运算符?
对于“既是做零因子,又是右零因子”的理解有二:
(1)a≠0,a∙a=0,则a是零因子;
(2)a,b≠0,b∙a=0,则a是零因子
哪一个正确?
若是前者,则练习8.1第4
(2),(3)的答案不对。
解答:
环的0因子是针对第二个运算∙的;而第一个运算+的类似的元素叫“负元”.你关于“左、右零因子”的理解是对的.
练习8.1(A)的第4题答案正确.
(2)Z10,关于∙(确切地说应为×10)的0因子是[2],[4],[5],[6],[8].因为
[2]×10[5]=[0],[4]×10[5]=[0],[5]×10[2]=[0],[6]×10[5]=[0],[8]×10[5]=[0]
(3)∀A∈P(S),∅⋂A=∅,所以,∅是运算⋂的零因子,而∀x∈P(S),S-x∈P(S),有
x⋂(S-x)=∅.
原问题10:
空关系也算是有传递性吗?
解答:
.∅是传递关系,因为∅∙∅⊆∅.
原问题11:
联结词中,不可兼析取运算优先次序应该排在什么位置?
解答:
关于联结词的优先级,有的书是如下规定的:
最先:
⌝;其次是:
∧,∨,⎺∨;最后:
→,↔.
我们的教材上规定为⌝,∧,∨,⎺∨(原教材没有,我认为应在此处),→,↔,所以做题时的括号较多.
原问题12:
用推理规则证明时是否每一步都声明定理?
解答:
构造推理证明,不一定每步都注明定律.初学者,注明定律目的在熟悉它掌握它。
原问题13:
前束范式是否必须要求:
否定联结词必须在()内?
运算的结果不能包含→运算符吗?
解答:
根据前束范式的定义,只要将所有量词移到谓词公式的最前边,每个量词的作用域都延伸到最后即可.公式中可以有→,⌝也可以在某个()之前.
最后推荐几本书,供参考.
(1)耿素云,方新贵编《离散数学》(下册)(北京大学出版社出版,地址:
100071,北京大学校内)
(2)戴一奇,胡冠章,陈卫编《图论与代数结构》(清华大学出版社出版,地址:
100084,北京清华大学校内)