图论中的概念(2)——度、正则与悬挂

1.结点的出度: (out-degree)

          有向图中以结点v为起点的有向边的条数称为结点v的出度。记为               。

  

2.结点的进度: (入度(in-degree))

          有向图中以结点v为终点的有向边的条数称为结点v的进度。记为               。   

 

3.结点的度: (degree)

           图中与结点v关联的边的条数称为结点v的度。记为deg(v)。

4.奇结点: (odd vertex)

           度数为奇数的结点称为奇结点

5.偶结点: (even vertex)

           度数为偶数的结点称为偶结点

6.图G的最小度: (minimal degree)

          G中各结点度数的最小者。记为 d(G)

 

7.图G的最大度: (maximum degree)

          G中各结点度数的最大者。记为 D(G)

   

正则图: (regular graph)

    若图G中各结点的度数都相等,则称图G 是正则图。   显然,这时 d(G)=D(G) 。

(29)k-正则的: (k- regular)

   若图G中各结点的度数都相等,且为k ,则称图G

  k-正则的,或k度正则的显然,这时 d(G)=D(G)= k

(30)悬挂点: (hang vertex)

           度数为1的结点称为悬挂点

(31)悬挂边: (hang edge)

           与悬挂点关联的边称为悬挂边

例1

有向图14中,其中:

               =3,             =4 ,deg(v1)=7

               =2,             =2 ,deg(v2)=4

               =3,             =1 ,deg(v3)=4

               =1,             =1 ,deg(v4)=2

               =0,             =0 ,deg(v5)=0

               =0,             =1 ,deg(v6)=1

图论中的概念(2)——度、正则与悬挂_第1张图片

奇结点: v1, v6

   偶结点:v2, v3, v4 , v5

    悬挂点: v6

    悬挂边: (v2, v6) 。

有如下结论:

    (1)所有结点的度数之和等于边数的二倍;

         7+4+4+2+0+1=2´9

    (2)所有结点的进度之和等于出度之和等于边数;

         4+2+1+1+0+1=3+2+3+1+0+0=9

    (3)所有奇结点的度数之和是偶数;

         7+1=8 。

例2

 

在下面的无向图中,其中:   

    deg(v1)=5,deg(v2)=3,deg(v3)=3,

    deg(v4)=2,deg(v5)=0,deg(v6)=1

    奇结点:v1, v2, v3, v6

    偶结点:v4 , v5

    悬挂点: v6

    悬挂边: (v2, v6) 。

   并且有如下结论:

    (1)所有结点的度数之和等于边数的二倍;

         5+3+3+2+0+1=2´7

    (2)所有奇结点的度数之和是偶数;

         5+3+3+1=12 。

图论中的概念(2)——度、正则与悬挂_第2张图片

定理1.  设 G = (V, E) 是 (n,m) 图,则

(1)无向图G中,所有结点的度之和等于边数的二倍;即

   dev(vi)=2m  。

 

(2)有向图G中,所有结点的进度之和等于出度之和等于边数;即

                                                                             。

[证].(采用‘数钱法’)

 (1)因为无向图G中的每条无向边都与两个结点相关联,所以每条边都能给G中结点的度数贡献2,因而G中所有的m条边能给G中结点的度数总计贡献2m,故G中所有结点的度数之和为2m,

    dev(vi)=2m 

 

(2)对于有向图G ,每条有向边都与一个终点和一个

起点相关联,因此每条有向边都能给G中结点的进度贡献1,给出度贡献1,因而G中所有的m条边能给G中结点的进度总计贡献m,给出度总计贡献m,G中所有结点的进度之和等于出度之和等于边数m

                                              。

 

定理2.任何图中所有奇结点的度数之和是偶数。

[证].设图中共有n个结点;其中奇结点的个数为n1 ,并且不妨设奇结点为u1, u2,¼, un1 ;偶结点的个数为n2 (当然有n1+ n2=n) ,并且不妨设偶结点为w1, w2, ¼, wn2 其对应的度数为2k1, 2k2, ¼, 2kn2 ;于是有奇结点度数之和

        =2m-(2k1+2k2+ ¼ +2kn2)  (定理1)

                      =2[m-(k1+k2+ ¼ +kn2)]

是偶数。

 

 

推论1.(握手引理)   在一次集会上和奇数个人握过手的人的数目是偶数。

[证]. 用结点表示人,用边表示两人相互握过手,从而便可得到一个图。这个图表达了参加集会的人之间彼此握手打招呼的情况。于是直接应用定理2,即可知推论的结论成立。

 

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