Autor Tema: Demostración de propiedad de grafos

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

27 Noviembre, 2017, 09:27 pm
Leído 1634 veces

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,791
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola a todos! Debo demostrar la siguiente propiedad y no sé cómo :(:

Propiedad: Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo: \( G \) es bosque de \( k \) componentes conexas \( \Rightarrow{} \textrm{#}V = \textrm{#}A + k \).

Notación: \( \textrm{#}V \) indica cantidad de elementos de \( V \).

Recuerdo algunas definiciones:
Def. 1) Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo. Se define \( R \subset{} V\times{}V \). Sean \( v, w \in{} R \): \( vRw \Leftrightarrow{} (\textrm{existe un camino entre } v \textrm{ y } w) \vee v=w \).
Propiedad de 1) Se prueba que \( R \) es una relación de equivalencia. Cada clase de equivalencia se llama componente conexa (\( R \) se llama relación de conexión).

Por ejemplo, ¿cuántas componentes conexas hay en el siguiente dibujo?



Respuesta: Hay 2 componentes conexas.



Def. 2) Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo. \( G \) es un árbol \( \Leftrightarrow{} G \) es conexo \( \wedge \; G \) no tiene ciclos.



Def. 3) Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo. \( G \) es bosque si toda componente conexa es un árbol.

Ejemplo de bosque:



También hay una propiedad que para cada componente conexa se tiene que \( \textrm{#}V = \textrm{#}A + 1 \).



¿Cómo demuestro la primera propiedad? Supongo que deberemos hacer algo con la última propiedad mencionada, siempre en cada componente conexa la cantidad de vértices es la cantidad de aristas más uno, y además \( \displaystyle\sum_{v \in{} V}{}g(v) = 2 \; \textrm{#}A \) (\( g(v) \) indica el grado o valencia de un vértice \( v \))...

Gracias!!

28 Noviembre, 2017, 09:41 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
  • Administrador
  • Mensajes: 58,907
  • País: es
  • Karma: +0/-0
Hola

Hola a todos! Debo demostrar la siguiente propiedad y no sé cómo :(:

Propiedad: Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo: \( G \) es bosque de \( k \) componentes conexas \( \Rightarrow{} \textrm{#}V = \textrm{#}A + k \).

 Primero dado que el bosque es unión disjunta de árboles, basta que pruebes que para un árbol:

\( \textrm{#}V = \textrm{#}A + 1 \)

 Después prueba que todo árbol tiene un vértice de grado 1.

Spoiler
Por reducción al absurdo: en caso contrario muestra que tendría un ciclo.
[cerrar]

 Finalmente prueba la propiedad por inducción: para el paso inductivo nota que si a un árbol con más de dos vértices le quitas un vértice a grado 1 (y su única arista adyacente), tienes un nuevo árbol con un vértice menos y una arista menos.

Saludos.

29 Noviembre, 2017, 06:15 pm
Respuesta #2

manooooh

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 4,791
  • País: ar
  • Karma: +1/-0
  • Sexo: Masculino
Hola

Hola a todos! Debo demostrar la siguiente propiedad y no sé cómo :(:

Propiedad: Sea \( G = (V, A, \varphi) \) grafo: \( G \) es bosque de \( k \) componentes conexas \( \Rightarrow{} \textrm{#}V = \textrm{#}A + k \).

 Primero dado que el bosque es unión disjunta de árboles, basta que pruebes que para un árbol:

\( \textrm{#}V = \textrm{#}A + 1 \)

 Después prueba que todo árbol tiene un vértice de grado 1.

Spoiler
Por reducción al absurdo: en caso contrario muestra que tendría un ciclo.
[cerrar]

 Finalmente prueba la propiedad por inducción: para el paso inductivo nota que si a un árbol con más de dos vértices le quitas un vértice a grado 1 (y su única arista adyacente), tienes un nuevo árbol con un vértice menos y una arista menos.

Saludos.

Hola, no sé si me llegó una notificación de que respondiste, disculpas por mi tardanza. Gracias! Lo voy a intentar (de hecho pensé que era un poquito más fácil, pues en el examen el profesor tomó probar esta misma propiedad...).

Saludos