Autor Tema: Problemas sobre grafos (hamiltoniano, euleriano, bipartito..)

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

06 Marzo, 2015, 08:21 pm
Leído 3514 veces

daniiy

  • $$\Large \color{#c88359}\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 858
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.


Tengo estas 2 dudas de este nuevo tema de teoría de grados.
En el primer ejercicio, no entiendo por qué razón es imposible construir un grafo así. Creo que puede que la cosa vaya porque necesita ser conexo un grafo hamiltoniano, pero no sé..

Respecto al segundo ejercicio esque no tengo ni idea, sinceramente.. Tengo las soluciones, pero me he quedado igual.
\( \left |{V_n}\right | = \displaystyle\frac{1}{2} 2^n \) No entiendo de donde sale el \( 1/2 \)
El grado de los vértices \( d(v) = \displaystyle\binom{n}{2} \), no entiendo por qué.
Luego a partir de esto, es decir, si entendiera lo de arriba sí que sabrñia calcular \left |{E_n}\right |
Respecto a la última pregunta, primero tengo apuntado que habría que demostrar para que valores de n es conexo, y no entiendo la manera para saberlo. Y luego tengo apuntado esto de clase, que la verdad que me suena todo a chino...:
\( d=\displaystyle\binom{n}{2}=2p \Rightarrow{} n(n-1) = 4p \Rightarrow{}n=4q; n=4q+1 \), para esos valores de n, es euleriano.

Saludos

09 Marzo, 2015, 11:01 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,871
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

Tengo estas 2 dudas de este nuevo tema de teoría de grados.
En el primer ejercicio, no entiendo por qué razón es imposible construir un grafo así. Creo que puede que la cosa vaya porque necesita ser conexo un grafo hamiltoniano, pero no sé..

Para que un grafo bipartitio sea hamiltoniano, tiene que tener un número para de vértices. Observa que el ciclo hamiltoniano que una todos los vértices debería de ir alternando vértices de un conjunto de la partición con vértices de la otro conjunto; por tanto los dos conjuntos en que ser particionan los vértices (por ser bipartito) deberían de tener el mismo número de vértices.

Citar
Respecto al segundo ejercicio esque no tengo ni idea, sinceramente.. Tengo las soluciones, pero me he quedado igual.
\( \left |{V_n}\right | = \displaystyle\frac{1}{2} 2^n \) No entiendo de donde sale el \( 1/2 \)

Los vértices son el número de cadenas de \( n \) bits on un número para de unos. Nota que hay tantas cadenas con número para de unos como con número impar, ya que cambiando el último bit (de cero a uno o de uno a cero) se transforma una cadena con un número pare de unos en una con número impar y viciversa. El número total de cadenas de \( n \) bits es \( 2^n \) (dos posibilidades para cada bit). Ya lo tienes.

Otra forma de verlo es tener en cuenta que el número de cadenas de \( n \) bits con un número pare de unos, es el número de subconjuntos con cardinal par del conjunto \( \{1,2,\ldots,n\} \) (los elementos de cada subconjunto indican en que posición están los unos). Puedes mirar entonces el problema (7) de aquí:

http://caminos.udc.es/info/asignaturas/101/pdfs/10_p02NOHECHO.pdf

Citar
El grado de los vértices \( d(v) = \displaystyle\binom{n}{2} \),

Cada vértice se une con una arista con otro que difiere exactamente en dos bits. Para contar cuantas cadenas difieren de una dada en dos bits, simplemente hay que contar las distintas posiciones en que pueden estar los dos bits diferentes. Es decir las formas de elegir dos posciones entre \( n \) totales: combinaciones de \( n \) elementos tomados de dos en dos.

Ten en cuenta además que si una cadena tiene un número par de unos, cualquiera que difiera de ella en dos bits también tiene un número par de unos.

Citar
Respecto a la última pregunta, primero tengo apuntado que habría que demostrar para que valores de n es conexo, y no entiendo la manera para saberlo. Y luego tengo apuntado esto de clase, que la verdad que me suena todo a chino...:
\( d=\displaystyle\binom{n}{2}=2p \Rightarrow{} n(n-1) = 4p \Rightarrow{}n=4q; n=4q+1 \), para esos valores de n, es euleriano.

El grafo siempre es conexo. Cualquier vértice está unido con el vértice correspondiente a una cadena de ceros; ya que cualquier cadena de bits con un número para de unos puede transformase en "todo ceros" en varios pasos, cambiando en cada paso dos unos por dos ceros.

Por otra parte un grafo conexo es euleriano si y sólo si cada vértice tiene grado par. En nuestro caso si y sólo si \( \binom{n}{2} \) es par, es decir,

\( \dfrac{n(n-1)}{2}=2p \)

Equivalentemente si:

\( n(n-1)=4p \)

es decir si \( n \) ó \( n-1 \) es múltiplo de cuatro.

Saludos.

14 Marzo, 2015, 02:25 pm
Respuesta #2

daniiy

  • $$\Large \color{#c88359}\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 858
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Hola.

Muchas gracias, he entendido practicamente todo, lo unico que me falla un poco es esto:

"Cada vértice se une con una arista con otro que difiere exactamente en dos bits. Para contar cuantas cadenas difieren de una dada en dos bits, simplemente hay que contar las distintas posiciones en que pueden estar los dos bits diferentes. Es decir las formas de elegir dos posciones entre n totales: combinaciones de n elementos tomados de dos en dos.

Ten en cuenta además que si una cadena tiene un número par de unos, cualquiera que difiera de ella en dos bits también tiene un número par de unos."

Esque..nose, creo que me falla el concepto de número combinatorio

14 Marzo, 2015, 03:45 pm
Respuesta #3

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,871
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

"Cada vértice se une con una arista con otro que difiere exactamente en dos bits. Para contar cuantas cadenas difieren de una dada en dos bits, simplemente hay que contar las distintas posiciones en que pueden estar los dos bits diferentes. Es decir las formas de elegir dos posciones entre n totales: combinaciones de n elementos tomados de dos en dos.

Hay dos cosas que entender ahí:

1) Que el grado de cada vértice, equivale a las formas de elegir dos posiciones entre \( n \) totales.

2) Que las formas de elegir dos posiciones entre \( n \) totales es precisamente \( \displaystyle\binom{n}{2} \).

Entiendo que tu duda está en (2).

Sinceramente es un tanto sorprendente que a estas alturas (estudiando matemática discreta y teoría de grafos) y por otras preguntas que has hecho en el foro, todavía no sepas aplicar las combinaciones en un caso tan directo como este.

Por definición las combinaciones de \( n \) elementos de \( m \) en \( m \) son el número de subconjuntos de \( m \) elementos de un conjunto de cardinal \( n \); o equivalentemente las formas de escoger \( m \) elementos distintos entre un total de \( n \) sin importarnos el orden en que se haga.

Numéricamente eso corresponde al número combinatorio: \( \displaystyle\binom{n}{m} \).

También puedes hacer un argumento intuitivo adaptado a tu caso particular. Si queremos contar las formas de seleccionar dos posiciones entre un total de \( n \), para seleccionar la primera tenemos \( n \) opciones y la segunda \( n-1 \). En total \( n(n-1) \). Pero así estamos considerando como selecciones distintas elegir por ejemplo primero la posición \( 3 \) y luego la \( 7 \) que primero la \( 7 \) y luego la \( 3 \), cuando al final en realidad las dos posiciones seleccionadas son las mismas. Es decir estamos contando repetida cada selección dos veces. Queda por tanto:

\( \dfrac{n(n-1)}{2}=\displaystyle\binom{n}{2} \)

Saludos.

15 Marzo, 2015, 12:23 am
Respuesta #4

daniiy

  • $$\Large \color{#c88359}\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 858
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Ya..la verdad es que es un poco triste, pero bueno, se me da muy mal esta asignatura. Más o menos he entendido tu explicación, es complicado para mí, pero mejor de lo que me lo has explicado es imposible jajaja. Muchas gracias de nuevo.

Saludos