Autor Tema: Dados dos grafos establecer isomorfismo e indicar arista para que sea istmo

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

24 Diciembre, 2018, 10:20 pm
Leído 4002 veces

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,788
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola!

Dados los grafos


a) Definir un isomorfismo entre ellos. Justificar.

b) En el grafo \(G_2\) indique qué arista habría que suprimir para que \(X\) sea istmo. Justificar.



Las respuestas escritas tal cual son así:

a)

Hay dos isomorfismos posibles:

1) Función biyectiva \(f(A)=X\), \(f(B)=Y\), \(f(C)=T\), \(f(D)=Z\), \(f(E)=V\), \(f(F)=U\).

Las matrices de adyacencia coinciden: \[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
&A&B&C&D&E&F\\
\hline
A&0&1&1&1&1&1\\
\hline
B&1&0&1&1&1&0\\
\hline
C&1&1&0&1&0&0\\
\hline
D&1&1&1&0&0&0\\
\hline
E&1&1&0&0&0&1\\
\hline
F&1&0&0&0&1&0\\
\hline
\end{array}
\qquad
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
&X&Y&T&Z&V&U\\
\hline
X&0&1&1&1&1&1\\
\hline
Y&1&0&1&1&1&0\\
\hline
T&1&1&0&1&0&0\\
\hline
Z&1&1&1&0&0&0\\
\hline
V&1&1&0&0&0&1\\
\hline
U&1&0&0&0&1&0\\
\hline
\end{array}\] 2) o bien \(f(A)=X\), \(f(B)=Y\), \(f(C)=Z\), \(f(D)=T\), \(f(E)=V\), \(f(F)=U\).

También se verifica por igualdad de las matrices de adyacencia:  \[\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
&A&B&C&D&E&F\\
\hline
A&0&1&1&1&1&1\\
\hline
B&1&0&1&1&1&0\\
\hline
C&1&1&0&1&0&0\\
\hline
D&1&1&1&0&0&0\\
\hline
E&1&1&0&0&0&1\\
\hline
F&1&0&0&0&1&0\\
\hline
\end{array}
\qquad
\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|c|}
\hline
&X&Y&T&Z&V&U\\
\hline
X&0&1&1&1&1&1\\
\hline
Y&1&0&1&1&1&0\\
\hline
T&1&1&0&1&0&0\\
\hline
Z&1&1&1&0&0&0\\
\hline
V&1&1&0&0&0&1\\
\hline
U&1&0&0&0&1&0\\
\hline
\end{array}\]
¿Qué critico? Tres cosas:

1) ¿Por qué se dice que "sólo hay dos isomorfismos"? ¿Por qué no podemos ir de \( G_2 \) a \( G_1 \)?

2) Que a ambos isomorfismos les falten el dominio y codominio. Diría "\(f:G_1\to G_2\mid f(A)=\cdots,f(B)=\cdots,\ldots\)".

3) Que para ambos isomorfismos tengan la misma letra. Diría "\(f:G_1\to G_2\mid f(A)=\cdots,f(B)=\cdots,\ldots\)" para uno y "\(g:G_1\to G_2\mid g(A)=\cdots,g(B)=\cdots,\ldots\)" para otro.

¿Qué les parece?



b)

Para que \( X \) sea istmo, debería suprimirse la arista \(\{V,Y\}\).

¿Qué critico? Una cosa:

La respuesta no está justificada.

Yo diría:

Para justificar la supresión de \(\{V,Y\}\) recordemos la definición de istmo de un vértice.

Definición (istmo de un vértice de un grafo). Sean \( G=(V,A,\varphi) \) un grafo conexo (*), \( v\in V \) y \( a\in A \). \( v \) es un istmo si y sólo si \( {\tilde G}_v \) es no conexo, donde \( {\tilde G}_v=(V\setminus\{v\},A\setminus\{\text{aristas incidentes en \(V\)}\},\Gamma) \).

En nuestro caso, el subgrafo que se forma al quitar el vértice \( X \) es \( {\tilde G}_X=(V\setminus\{X\},A\setminus\{\{V,X\},\{U,X\},\{Y,X\},\{Z,X\},\{T,X\}\},\Gamma) \)


Como vemos, la única opción para que el subgrafo sea no conexo es quitar la arista \(\{V,Y\}\), ya que entre dos vértices cualesquiera no existe ningún camino que los una.

¿Es correcto?

Gracias!
Felices fiestas



(*) En mis apuntes no se especifica que el grafo sea "conexo", pero en los libros lo dice (por eso lo pongo). ¿De las dos maneras está bien?

26 Diciembre, 2018, 11:13 am
Respuesta #1

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,292
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola manooooh, ¿qué tal?

1) ¿Por qué se dice que "sólo hay dos isomorfismos"? ¿Por qué no podemos ir de \( G_2 \) a \( G_1 \)?

Sí claro, pero es que esos serían los inversos de los que te dan. Hay dos isomorfismos para ir de \( G_1 \) a \( G_2 \) y otros dos (sus inversos respectivos) para ir de  \( G_2 \) a \( G_1 \)

2) Que a ambos isomorfismos les falten el dominio y codominio. Diría "\(f:G_1\to G_2\mid f(A)=\cdots,f(B)=\cdots,\ldots\)".

Puedes añadir eso si quieres, pero es que no hay otra opción. Queda claro cuál es cuál al llamar de forma diferente a los vértices homólogos de cada grafo.

3) Que para ambos isomorfismos tengan la misma letra. Diría "\(f:G_1\to G_2\mid f(A)=\cdots,f(B)=\cdots,\ldots\)" para uno y "\(g:G_1\to G_2\mid g(A)=\cdots,g(B)=\cdots,\ldots\)" para otro.

Sí, bueno, no sé qué decirte. A mí según está redactada la solución me queda bastante claro que son dos opciones diferentes, la confusión me parece improbable. No obstante, si te gusta más expresarlo como dices no hay ningún problema tampoco.

Para que \( X \) sea istmo, debería suprimirse la arista \(\{V,Y\}\).

¿Qué critico? Una cosa:

La respuesta no está justificada.

Ya, y sobre todo que, según creo, falta una solución, la arista \( \{V,U\} \).

Yo diría:

Para justificar la supresión de \(\{V,Y\}\) recordemos la definición de istmo de un vértice.

Definición (istmo de un vértice de un grafo). Sean \( G=(V,A,\varphi) \) un grafo conexo (*), \( v\in V \) y \( a\in A \). \( v \) es un istmo si y sólo si \( {\tilde G}_v \) es no conexo, donde \( {\tilde G}_v=(V\setminus\{v\},A\setminus\{\text{aristas incidentes en \(V\)}\},\Gamma) \).

En nuestro caso, el subgrafo que se forma al quitar el vértice \( X \) es \( {\tilde G}_X=(V\setminus\{X\},A\setminus\{\{V,X\},\{U,X\},\{Y,X\},\{Z,X\},\{T,X\}\},\Gamma) \)


Como vemos, la única opción para que el subgrafo sea no conexo es quitar la arista \(\{V,Y\}\), ya que entre dos vértices cualesquiera no existe ningún camino que los una.

¿Es correcto?

Diría que sí, salvo por lo que te he dicho de que según los conceptos que yo manejo \( \{V,U\} \) es también una solución.

(*) En mis apuntes no se especifica que el grafo sea "conexo", pero en los libros lo dice (por eso lo pongo). ¿De las dos maneras está bien?

No sé... No creo que tenga mucho sentido la definición si suprimes lo de "conexo", ya que entonces cualquier vértice sería un istmo.

Espero haberte aclarado algo. Saludos.

26 Diciembre, 2018, 11:23 am
Respuesta #2

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,788
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola martiniano, estoy bien, espero que vos también

Gracias por las aclaraciones, son de mucha ayuda.

En cuanto a lo de agregar una arista me sorpendés :o. ¿Por qué lo decís, podrías escribir la definición de istmo que manejás por favor?

Felices fiestas

26 Diciembre, 2018, 11:51 am
Respuesta #3

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,292
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

En cuanto a lo de agregar una arista me sorpendés :o. ¿Por qué lo decís, podrías escribir la definición de istmo que manejás por favor?

Es la misma que la tuya. Al suprimir la arista que he propuesto también queda un grafo no conexo, una de sus componentes con un sólo vértice y sin aristas, pero sigue siendo un grafo no conexo, ¿no?

Saludos.

26 Diciembre, 2018, 11:58 am
Respuesta #4

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,788
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola

Hola.

En cuanto a lo de agregar una arista me sorpendés :o. ¿Por qué lo decís, podrías escribir la definición de istmo que manejás por favor?

Es la misma que la tuya. Al suprimir la arista que he propuesto también queda un grafo no conexo, una de sus componentes con un sólo vértice y sin aristas, pero sigue siendo un grafo no conexo, ¿no?

Tenés razón, sigue siendo no conexo.

Lo que ocurre es que creo que el enunciado pide quitar una arista sola para que tal vértice sea un istmo.

Con el criterio de quitar aristas, podríamos quitar todas las aristas y así seguiría siendo no conexo, pero el enunciado sólo pide una; la que convierta al (sub)grafo en no conexo será la respuesta, ninguna más.

Por otro lado, la arista \( \{V,U\} \), de acuerdo a la definición de istmo, no es incidente con \( X \), por lo que no debería considerarse, ¿qué no estoy viendo? ???

Saludos

EDIT. Sí claro, está de más el "la única opción", ¿lo quitamos y estamos a mano? :laugh:

26 Diciembre, 2018, 02:57 pm
Respuesta #5

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,292
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

EDIT. Sí claro, está de más el "la única opción", ¿lo quitamos y estamos a mano? :laugh:

Perfecto. Finalmente estamos de acuerdo, entonces. La arista \( \{U,V\} \) también cumple las condiciones del enunciado.

Un saludo  ;)

26 Diciembre, 2018, 07:29 pm
Respuesta #6

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,788
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola

(...) La arista \( \{U,V\} \) también cumple las condiciones del enunciado.

Yo tengo definida la incidencia como que, dados \( G=(V,A,\varphi) \) grafo, \( v\in V \) y \( a\in A \) son incidentes si \( v\in\varphi(a) \).

En nuestro caso, \( v=X \), \( a=\{U,V\} \) y \( \varphi(a)=\varphi(\{U,V\})=\{U,V\} \) pero \( X\not\in\varphi(\{U,V\}) \), por lo que, si bien este nuevo grafo sigue siendo no conexo, para que \( X \) sea istmo deben quitarse las aristas incidentes con él, y \( \{U,V\} \) no lo cumple. Creo.

De la misma manera, ¿por qué no podríamos quitar también las aristas \( \{Y,Z\} \), \( \{Z,T\} \) y \( \{Y,T\} \)?


Saludos

EDIT. Ahh lo que decís es que para que sea istmo podemos quitar la arista \( \{V,Y\} \) O BIEN \( \{U,V\} \). Yo pensé que el conector era "y" :laugh:.

26 Diciembre, 2018, 08:25 pm
Respuesta #7

martiniano

  • Moderador Global
  • Mensajes: 2,292
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

EDIT. Ahh lo que decís es que para que sea istmo podemos quitar la arista \( \{V,Y\} \) O BIEN \( \{U,V\} \). Yo pensé que el conector era "y" :laugh:.

Eso es. ;)