第十二部分 平面图

定义 12.1
(1) G 可嵌入曲面 S —— 若能将 G 除顶点外无边相交地画在 S
(2) G 可平面图 平面图 —— G 可嵌入平面 Π
(3) 平面嵌入 —— 画出的无边相交的平面图
(4) 非平面图 —— 无平面嵌入的无向图
将图变为没有边相交的图则为平面嵌入,有平面嵌入的叫平面图,没有的叫非平面图

定义12.2

(1) G —— G 的平面嵌入的边将平面化分成的区域
(2) 无限面 外部面 —— (可用 R 0 表示) —— 面积无限的面
(3) 有限面 内部面 (可用 R 1 , R 2 , …, R k 等表示) —— 面积 有限的面
(4) R i 的边界 —— 包围 R i 的回路组
(5) R i 的次数 —— R i 边界的长度,用 deg( R i ) 表示

第十二部分 平面图_第1张图片

此图有四个面

R0,R1,R2,R3

R0为无限面,R1,R2,R3为有限面

每条边为一个单位

deg( R 1)=1     a=1
deg( R2)=3     c+e+b=3
deg( R 3)=2     f+g=2
deg( R 0 )=8     d+e+a+b+c+d+f+g=8
需要组成一个回路,外部面则为回路组的长度和

定理12.1 平面图各面次数之和等于边数的两倍

定义 12.3 若在简单平面图 G 中的任意两个不相邻的顶点之间 加一条新边所得图为非平面图,则称 G 极大平面图
一个平面图增加一条边为非平面图,就是极大平面图

定理12.2 极大平面图是连通的

定理12.3 nn3)阶极大平面图中不可能有割点和桥

定理 12.4  G n n 3 )阶极大平面图,则 G 的每个面的 次数均为3
定理 12.5   G n ( n 3) 阶平面图,且每个面的次数均为 3 G 为极大平面图
定义 12.4 若在非平面图 G中任意删除一条边,所得图G ′为平面图,则称 G 极小非平面图
一个非平面图去除一条边为平面图,就是极小非平面图
(1) K 5 , K 3,3 都是极小非平面图
K5是指五个点,每个点都有连线
第十二部分 平面图_第2张图片
K3,3是指完全二部图,V1和V2集合都为三个点
第十二部分 平面图_第3张图片
(2) 极小非平面图必为简单图

设G是由3个连通分支,K1,K2,K3组成的平面图,则G共有几个面

如图

第十二部分 平面图_第4张图片

R0一个外部面,R1一个内部面

所以G共有2个面

定理 12.6  G n m 条边 r 个面的连通平面图,则 n m + r =2 ( 此公式称为 欧拉公式
定理 12.7  (欧拉公式的推广)设 G 是具有 k k 2 )个连通 分支的平面图,则 n m + r = k +1

定理12.8 G为连通的平面图,且deg(Ri)l, l3,则 

定理12.9 在具有kk2)个连通分支的平面图中

定理 12.10  G n n 3 )阶 m 条边的简单平面图,则 m 3 n 6

定理12.11 Gnn3)阶m条边的极大平面图,则m=3n6

定理12.12 G 为简单平面图,则 δ(G)5

认真学到这里,期末考试不用愁啦! 

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