URSS.ru Магазин научной книги
Обложка Емеличев В.А., Зверович И.Э., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Теория графов в задачах и упражнениях: Более 200 задач с подробными решениями Обложка Емеличев В.А., Зверович И.Э., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Теория графов в задачах и упражнениях: Более 200 задач с подробными решениями
Id: 318022
1019 р.

Теория графов в задачах и упражнениях:
Более 200 задач с подробными решениями. Изд. стереотип.

2024. 416 с.
Типографская бумага

Аннотация

Настоящий сборник задач представляет собой пособие для практических занятий и самообразования по курсу «Теория графов». Он составлен в соответствии с учебником В.А.Емеличева, О.И.Мельникова, В.И.Сарванова и Р.И.Тышкевич «Лекции по теории графов» (М., URSS), которому была присуждена Государственная премия Республики Беларусь. В него включено свыше 1000 задач различной степени трудности, посвященных основным вопросам этой теории. Ко всем... (Подробнее)


Содержание
top
Предисловие6
Основные обозначения7
Глава 1. Азбука теории графов10
1.1 Графы. Первоначальные понятия10
1.2 Маршруты, цепи, компоненты22
1.3 Подграфы и наследственные свойства графов31
1.4 Операции над графами39
1.5 Матрицы, ассоциированные с графом43
1.6 Группа автоморфизмов графа48
Глава 2. Деревья55
2.1 Деревья. Базовые понятия55
2.2 Остовные деревья64
Глава 3. Независимость и покрытия72
3.1 Независимые множества вершин и клики72
3.2 Покрытия80
3.3 Доминирующие множества83
3.4 Паросочетания85
3.5 Паросочетания в двудольных графах88
Глава 4. Связность92
4.1 Двусвязные графы и двусвязные компоненты92
4.2 к- связность96
4.3 Циклы и разрезы99
Глава 5. Матроиды102
5.1 Системы независимости102
5.2 Матроиды105
5.3 Бинарные матроиды113
Глава 6. Планарность117
6.1 Укладки графов. Формула Эйлера117
6.2 Плоские триангуляции123
6.3 Критерии планарности124
6.4 Двойственность и планарность128
6.5 Характеристики непланарности134
Глава 7. Обходы в графах139
7.1 Эйлеровы графы139
7.2 Гамильтоновы графы141
Глава 8. Степенные последовательности147
8.1 Графические последовательности147
8.2 P-графические последовательности158
8.3 Расщепляемые и пороговые графы163
8.4 Степенные множества и частотные разбиения168
Глава 9. Раскраски графов171
9.1 Вершинные раскраски171
9.2 Хроматический полином178
9.3 Реберная раскраска180
9.4 Раскраски плоских графов183
9.5 Совершенные графы186
Глава 10. Ориентированные графы191
10.1 Ориентированные графы: основные определения191
10.2 Достижимость и компоненты194
10.3 Матрицы, ассоциированные с орграфом202
10.4 Обходы и пути206
10.5 Турниры210
10.6 База и ядро211
Глава 11. Гиперграфы217
11.1 Основные понятия217
11.2 Реализации гиперграфа224
Ответы, указания, решения230
1. Азбука теории графов230
1.1 Графы. Первоначальные понятия230
1.2 Маршруты, цепи, компоненты235
1.3 Подграфы и наследственные свойства графов240
1.4 Операции над графами245
1.5 Матрицы, ассоциированные с графом246
1.6 Группа автоморфизмов графа251
2. Деревья257
2.1 Деревья. Базовые понятия257
2.2 Остовные деревья271
3. Независимость и покрытия275
3.1 Независимые множества вершин и клики275
3.2 Покрытия286
3.3 Доминирующие множества288
3.4 Паросочетания290
3.5 Паросочетания в двудольных графах294
4. Связность296
4.1 Двусвязные графы и двусвязные компоненты296
4.2 к- связность301
4.3 Циклы и разрезы305
5. Матроиды307
5.1 Системы независимости307
5.2 Матроиды308
5.3 Бинарные матроиды312
6. Планарность314
6.1 Укладки графов. Формула Эйлера314
6.2 Плоские триангуляции319
6.3 Критерии планарности322
6.4 Двойственность и планарность326
6.5 Характеристики непланарности329
7. Обходы в графах334
7.1 Эйлеровы графы334
7.2 Гамильтоновы графы335
8. Степенные последовательности341
8.1 Графические последовательности341
8.2 P-графические последовательности347
8.3 Расщепляемые и пороговые графы352
8.4 Степенные множества и частотные разбиения357
9. Раскраски графов359
9.1 Вершинные раскраски359
9.2 Хроматический полином367
9.3 Реберная раскраска369
9.4 Раскраски плоских графов371
9.5 Совершенные графы373
10. Ориентированные графы377
10.1 Ориентированные графы: основные определения377
10.2 Достижимость и компоненты378
10.3 Матрицы, ассоциированные с орграфом383
10.4 Обходы и пути385
10.5 Турниры388
10.6 База и ядро393
11. Гиперграфы399
11.1 Основные понятия399
11.2 Реализации гиперграфа403
Библиография407
Предметный указатель408

Предисловие
top

Теория графов является одним из интенсивно развивающихся и наиболее важных для приложений разделов математики. Введение предмета <<Теория графов>> в учебные планы университетов и технических вузов обусловлено тем, что в ее терминах формулируется большое число задач, возникающих не только в дискретной математике, но и в самых различных областях приложений: в программировании, теории расписаний, проектировании интегральных схем и схем управления, в экономике, химии, биологии, статистике и даже в лингвистике и социальных науках.

Настоящий сборник задач, являющийся переводом книги O.Melnikov, V.Sarvanov, R.Tyshkevich, V.Yemelichev and I.Zverovich "Exercises in Graph Theory" (Kluwer Academic Publishers, 1998), составлен в соответствии c учебным пособием В.А.Емеличев, О.И.Мельников, В.И.Сарванов, Р.И.Тышкевич <<Лекции по теории графов>> (М.: Наука, 1990; 3-е изд. М.: URSS, 2013).

Весь материал задачника разделен на одиннадцать глав и содержит свыше тысячи задач, посвященных основным вопросам теории графов. В каждом параграфе приведены определения и краткие сведения из теории, необходимые для решения задач. Доказательства приведенных теорем можно найти в упомянутом учебном пособии. Большинство задач снабжено ответами, указаниями к их решению, а в ряде случаев и решениями.

Авторы выражают искреннюю признательность рецензентам –коллективу кафедры прикладной математики Гродненского государственного университета, возглавляемой кандидатом физико-математических наук доцентом Ю.Э.Белых, кандидату физико-математических наук, доценту этой кафедры Н.Н.Иванову и главному научному сотруднику Института технической кибернетики Национальной академии наук Беларуси доктору физико-математических наук В.С.Гор-дону. Мы также признательны А.Ю.Бабайцеву, В.И.Волошину,А.Н.Исаченко, А.Г.Левину, Ю.М.Метельскому, В.Г.Найденко и многим другим нашим коллегам за ценные советы и замечания, способствовавшие улучшению книги. Авторы благодарят К.Г.Кузьмина за подготовку рукописи к печати.


Об авторах
top
photoЕмеличев Владимир Алексеевич
Доктор физико-математических наук, профессор Белорусского государственного университета, лауреат Государственной премии Республики Беларусь. Действительный член Нью-Йоркской академии наук, член редколлегий ряда международных научно-теоретических журналов в России, Украине и Молдове. Научные интересы — дискретная оптимизация, полиэдральная комбинаторика, теория графов, анализ устойчивости многокритериальных дискретных задач. Автор и соавтор нескольких монографий и учебных пособий.
photoЗверович Игорь Эдмундович
Доктор философии в области исследования операций (Раттгерс, государственный университет штата Нью-Джерси), кандидат физико-математических наук.
photoМельников Олег Исидорович
Профессор механико-математического факультета Белорусского государственного университета, доктор педагогических наук, кандидат физико-математических наук. Научные интересы: теория графов, обучение дискретной математике в высшей и средней школе. Лауреат Государственной премии Республики Беларусь.
photoСарванов Владимир Иванович
Кандидат физико-математических наук, заведующий отделом Института математики Национальной академии наук Беларуси. Лауреат Государственной премии Республики Беларусь. Научные интересы: теория графов, дискретная оптимизация, комбинаторная вычислительная геометрия. Автор и соавтор нескольких учебных пособий.
photoТышкевич Регина Иосифовна
Доктор физико-математических наук, профессор Белорусского государственного университета. Лауреат Государственной премии Республики Беларусь. Заслуженный работник народного образования Беларуси. Основатель белорусской школы теории графов. Научные интересы — теория графов, дискретная оптимизация, комбинаторный анализ. Автор и соавтор нескольких монографий и учебных пособий. Награждена медалью Франциска Скорины.