【離散數(shù)學(xué)】圖論(四)哈密頓回路(Hamiltonian cycle)

正文之前

本次我們要介紹與歐拉圖相對應(yīng)的哈密頓圖的有關(guān)內(nèi)容:

  • 哈密頓回路(Hamiltonian cycle)
  • 哈密頓圖(Hamiltonian Path)
  • 旅行推銷員問題簡介(Travelling salesman problem)

正文

哈密頓回路

1. 定義:

在一個回路中熊楼,除了經(jīng)過初始結(jié)點兩次以外霹娄,恰好經(jīng)過每個結(jié)點一次,則稱此回路為哈密頓回路孙蒙,哈密頓回路中每個結(jié)點都為偶結(jié)點

2. 證明
  • 由于現(xiàn)在還沒有判斷一個圖中是否存在哈密頓回路的定理项棠,所以我們只能根據(jù)自己的經(jīng)驗來判斷,下文分別以一個簡單的圖和一個復(fù)雜的圖來證明
簡單的圖
  1. 在上圖中挎峦,共有5個結(jié)點香追,可想而知,如果存在哈密頓回路坦胶,就必須有5條邊透典,且每個結(jié)點都為偶結(jié)點。

  2. 所以我們嘗試刪去某一些邊來達到目的顿苇,v1和v3為奇結(jié)點峭咒,我們從此下手,分別去掉一條與v1和v3相關(guān)聯(lián)的邊纪岁,那么只剩下4條邊凑队,不符合條件,所以此圖中不存在哈密頓回路幔翰。

復(fù)雜的圖
  1. 在上圖中漩氨,假設(shè)有一個哈密頓回路,由于v1和v3是度數(shù)為2的結(jié)點遗增,所以v1和v3所關(guān)聯(lián)的邊(v1,v8)叫惊、(v1,v2)、(v2,v3)做修、(v3,v4)一定在回路中霍狰。

  2. 結(jié)點v2,v7饰及,v5度數(shù)不為2蔗坯,所以我們刪去邊(v2,v7)和(v2,v5)

  3. 結(jié)點v5,v6燎含,v7的度數(shù)為2步悠,所以現(xiàn)在形成了一個回路(v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7,v8)

  4. 圖中還存在結(jié)點v9,將v9加入回路中就勢必會增加某些點的度數(shù)瘫镇,所以使得某些點的度數(shù)大于2

通過上述幾點鼎兽,可得出上圖中不存在哈密頓回路

哈密頓圖

定義:在圖G中,若含有哈密頓回路铣除,則稱圖G為哈密頓圖
  • 上圖中谚咬,存在哈密頓回路(v1,v2,v5,v3,v4,v1),所以上圖可稱為哈密頓圖

旅行推銷員問題簡介

問題內(nèi)容

給定一系列城市和每對城市之間的距離尚粘,求解訪問每一座城市一次并回到起始城市的最短回路择卦。?????????????——Wikipedia

這個問題是基于尋找哈密頓回路的基礎(chǔ)上,只不過所對應(yīng)的圖是加權(quán)無向圖郎嫁,在接下來秉继。

這一篇的內(nèi)容就到此為止了,接下來會有一篇文章專門介紹旅行推銷員問題問題泽铛,謝謝大家尚辑!

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