Autor Tema: Demostrar que es bipartito.

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30 Septiembre, 2014, 03:00 pm
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elcristo

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Hola. Tengo que hacer este problema, y no sé muy bien lo que hacer. Es la primera vez que doy grafos, y ando perdido, sumado además que la asignatura es en inglés.

Show that a graph G is bipartite if and only if G has no cycles of odd length.

Demostrar que un grafo G es bipartito si y solo si G no tiene ciclos de longitud impar.

Que sea bipartito es que se puede partir en 2 de tal forma que cada vértice de una partición sólo esté unido uno o varios vértices de la otra. Y ciclos de longitud impar es que tiene un número impar de aristas, que no tenga ciclos de longitud impar es que sean de longitud par. Esto lo digo para asegurarme que lo entiendo bien.

Pero ahora, no lo logro relacionar, ni siquiera cómo empezar.

Saludos.

30 Septiembre, 2014, 03:08 pm
Respuesta #1

luis

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partiría el problema en dos, e intentaría probar ...

1. que si el grafo tiene un ciclo impar no puede ser bipartito. intentaría mostrar la imposibilidad de separar los vértices de ese ciclo en dos clases.

2. si todos los ciclos que aparecen en el grafo son de largo par, daría una bipartición explícitamente.

saludos

luis

30 Septiembre, 2014, 03:51 pm
Respuesta #2

Alopiso

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Hola buenas, te dejo la implicación que es mas fácil.
 \( "\Rightarrow{}" \) Si el grafo es bipartito es porque existe una bipartición por ejemplo \( V_1 y V_2 \) tal que \( V=V_1\cup{V_2} \) como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de \( V_2 \)

Para la otra implicación tienes que construir un algoritmo que te diga si el grafo es bipartito.Es mas compleja

Saludos

30 Septiembre, 2014, 04:00 pm
Respuesta #3

luis

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hay cosas de tu argumento que no me convencen...

como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de \( V_2 \)

que un ciclo empiece y acabe en la misma partición no es suficiente para decir que es de largo par. es claro que esa frase falla para un grafo que no sea bipartito; para afirmar que vale en uno bipartito me parece necesario reflexionar sobre algo más, que tenga que ver con la alternancia entre las partes en los caminos.

saludos

luis

30 Septiembre, 2014, 08:11 pm
Respuesta #4

Fallen Angel

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hay cosas de tu argumento que no me convencen...

como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de \( V_2 \)

que un ciclo empiece y acabe en la misma partición no es suficiente para decir que es de largo par. es claro que esa frase falla para un grafo que no sea bipartito; para afirmar que vale en uno bipartito me parece necesario reflexionar sobre algo más, que tenga que ver con la alternancia entre las partes en los caminos.

Lo que está haciendo es probar que si es bipartito, entonces todo ciclo tiene longitud par, y la prueba es correcta.

Para la otra implicación simplemente parte de un vértice y empieza a "colorear" cada vértice de forma alternada, blanco, negro, blanco, negro,... si en algún momento hay dos vértices conectados con el mismo color, entonces has encontrado un ciclo de longitud impar.

Un saludo
La Geometría es el arte de pensar bien, y dibujar mal.- H.Poincaré

01 Octubre, 2014, 10:11 pm
Respuesta #5

Alopiso

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hay cosas de tu argumento que no me convencen...

como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de \( V_2 \)

que un ciclo empiece y acabe en la misma partición no es suficiente para decir que es de largo par. es claro que esa frase falla para un grafo que no sea bipartito; para afirmar que vale en uno bipartito me parece necesario reflexionar sobre algo más, que tenga que ver con la alternancia entre las partes en los caminos.

Lo que está haciendo es probar que si es bipartito, entonces todo ciclo tiene longitud par, y la prueba es correcta.

Para la otra implicación simplemente parte de un vértice y empieza a "colorear" cada vértice de forma alternada, blanco, negro, blanco, negro,... si en algún momento hay dos vértices conectados con el mismo color, entonces has encontrado un ciclo de longitud impar.

Un saludo

Hola, efectivamente es como dice Fallen Angel. Parto de que es bipartito y demuestro que si hay ciclos tienen que tener longitud par.
Saludos

02 Octubre, 2014, 01:28 am
Respuesta #6

luis

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hay cosas de tu argumento que no me convencen...

como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de \( V_2 \)

que un ciclo empiece y acabe en la misma partición no es suficiente para decir que es de largo par. es claro que esa frase falla para un grafo que no sea bipartito; para afirmar que vale en uno bipartito me parece necesario reflexionar sobre algo más, que tenga que ver con la alternancia entre las partes en los caminos.

Lo que está haciendo es probar que si es bipartito, entonces todo ciclo tiene longitud par, y la prueba es correcta.

Para la otra implicación simplemente parte de un vértice y empieza a "colorear" cada vértice de forma alternada, blanco, negro, blanco, negro,... si en algún momento hay dos vértices conectados con el mismo color, entonces has encontrado un ciclo de longitud impar.

Un saludo

Hola, efectivamente es como dice Fallen Angel. Parto de que es bipartito y demuestro que si hay ciclos tienen que tener longitud par.
Saludos

mi punto es que encuentro insatisfactoria la explicación.

saludos

luis

02 Octubre, 2014, 10:40 am
Respuesta #7

Fallen Angel

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¿Que es lo insatisfactorio?
La Geometría es el arte de pensar bien, y dibujar mal.- H.Poincaré

02 Octubre, 2014, 01:13 pm
Respuesta #8

luis

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Hay que demostrar que si G es bipartito entonces no tiene ciclos de longitud impar. La parte nuclear de la prueba afirma que "el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar no sería un ciclo", que es obviamente la misma frase que "el ciclo tiene longitud par". No aparece ninguna relación entre la paridad del ciclo y el hecho de que sea bipartito. De hecho, considero el siguiente texto (incorrecto, ya lo sé)...

Tomo una partición de los vértices del grafo (partición en el sentido de equivalencia, sin mirar la relación de vecindad), por ejemplo \( V_1 \) y \( V_2 \) tal que \( V=V_1\cup{V_2} \) como un ciclo empieza y acaba en un mismo nodo, tiene que empezar y acabar por ejemplo en \( V_1 \).
Por lo tanto el ciclo tiene longitud par,ya que si tuviera impar acabaría en un nodo de [V_2].


Por supuesto que no vale, pero ... ¿en qué se diferencia de la prueba en que sí vale?

Podría afirmarse que esa explicación aparece al decir que "el grafo es bipartito"; en ese caso, a mi entender, se acaba de probar que "si G es bipartito entonces no tiene ciclos de longitud impar" usando como argumento que "si G es bipartito entonces todos sus ciclos tienen longitud par", y en ese sentido la prueba no me resulta satisfactoria. Prefiero ver explícitamente en la prueba la relación entre paridad y bipartición.

saludos

luis

02 Octubre, 2014, 02:48 pm
Respuesta #9

Fallen Angel

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Si un grafo es bipartito entonces, por definición existe una partición de los vértices \( V=V_{1}\cup V_{2} \) de tal forma que todas las aristas tienen un extremo en cada parte, por tanto si partes de un vértice pongamos de \( V_{1} \) necesariamente tienes que recorrer un número par de aristas para estar en otro vértice de \( V_{1} \).

Un saludo!
La Geometría es el arte de pensar bien, y dibujar mal.- H.Poincaré