欧拉图和哈密顿图

欧拉图和哈密顿图

  • 欧拉图
    • 定义
      • 欧拉通路:经过图中每条边恰好一次且仅一次行遍所有顶点的通路。
      • 欧拉回路:经过图中每条边恰好一次且仅一次行遍所有顶点的回路。
      • 欧拉图:具有欧拉回路的图。规定平凡图为欧拉图。
      • 半欧拉图:具有欧拉通路而无欧拉回路的图。
    • 性质
      • 环不影响图的欧拉性。
    • 判定
      • 无向图判定:
        • GG 是欧拉图   ⟺  \iff GG 连通且无奇数度数结点。
        • GG 是半欧拉图   ⟺  \iff GG 连通且恰好有 22 个奇数度数结点。
        • GG 是非平凡的欧拉图   ⟺  \iff GG 连通且是若干个边不重复的圈的并。
      • 有向图判定:
        • DD 是欧拉图   ⟺  \iff DD 强连通且每个结点 dD+(vi)=dD−(vi)d^+_D(v_i)=d^-_D(v_i)。
        • DD 是半欧拉图   ⟺  \iff DD 强连通且恰好有一个结点 dD+(vi)=dD−(vi)+1d^+_D(v_i)=d^-_D(v_i)+1,恰好一个 dD+(vi)=dD−(vi)−1d^+_D(v_i)=d^-_D(v_i)-1,其他结点 dD+(vi)=dD−(vi)d^+_D(v_i)=d^-_D(v_i)。
  • 哈密顿图
    • 定义
      • 哈密顿通路:经过图中所有顶点恰好一次的通路。
      • 哈密顿回路:经过图中所有顶点恰好一次的回路。
      • 哈密顿图:具有哈密顿回路的图。
      • 半哈密顿图:具有哈密顿通路且无哈密顿回路的图。
    • 性质
      • 环与平行边不影响哈密顿性。
      • 哈密顿图中,图中的所有顶点可以排在同一个圈上。
    • 判定
      • 无向图判定的必要条件:
        • G=⟨V,E⟩G=\langle V,E\rangle 是哈密顿图   ⟹  \implies 对任意非空 V′⊂VV'\subset V,p(G−V′)≤∣V′∣p(G-V')\le |V'|。
        • G=⟨V,E⟩G=\langle V,E\rangle 是半哈密顿图   ⟹  \implies 对任意非空 V′⊂VV'\subset V,p(G−V′)≤∣V′∣+1p(G-V')\le |V'| + 1。
      • 无向图判定的充分条件:
        • 已知 GG 是无向简单图(n≥3n\ge 3),GG 中任意不相邻 u,vu,v 满足 d(u)+d(v)≥nd(u)+d(v) \ge n   ⟹  \implies GG 是哈密顿图。
        • 已知 GG 是无向简单图,GG 中任意不相邻 u,vu,v 满足 d(u)+d(v)≥n−1d(u)+d(v) \ge n-1   ⟹  \implies GG 是半哈密顿图。
      • 无向图判定的充要条件:
        • 已知 GG 是无向简单图,u,vu,v 不相邻且 d(u)+d(v)≥nd(u)+d(v) \ge n,则 GG 是哈密顿图   ⟺  \iff G∪(u,v)G\cup (u,v) 是哈密顿图。