logo

Teorie podání ruky v diskrétní matematice

Teorii podání ruky můžeme také nazvat jako větu o součtu stupně nebo lemma pro podání ruky. Teorie handshakingu říká, že součet stupňů všech vrcholů grafu bude dvojnásobkem počtu hran obsažených v tomto grafu. Symbolická reprezentace teorie handshakingu je popsána následovně:

Tady,

Teorie podání ruky v diskrétní matematice

'd' se používá k označení stupně vrcholu.

'v' se používá k označení vrcholu.

'e' se používá k označení hran.

Věta o podání ruky:

Ve větě o podání ruky jsou některé závěry, které je třeba vyvodit a které jsou popsány následovně:

V libovolném grafu:

xor v Javě
  • Pro součet stupňů všech vrcholů musí existovat sudá čísla.
  • Pokud jsou pro všechny vrcholy liché stupně, pak součet stupňů těchto vrcholů musí vždy zůstat sudý.
  • Pokud existují některé vrcholy, které mají lichý stupeň, pak bude počet těchto vrcholů sudý.

Příklady teorie handshakingu

Existují různé příklady teorie handshakingu a některé příklady jsou popsány takto:

Příklad 1: Zde máme graf, který má stupeň každého vrcholu jako 4 a 24 hran. Nyní zjistíme počet vrcholů v tomto grafu.

Řešení: S pomocí výše uvedeného grafu jsme získali následující podrobnosti:

Stupeň každého vrcholu = 24

Počet hran = 24

Nyní budeme předpokládat počet vrcholů = n

S pomocí teorému Handshaking máme následující věci:

Součet stupně všech vrcholů = 2 * Počet hran

Nyní vložíme dané hodnoty do výše uvedeného vzorce pro handshaking:

n*4 = 2*24

n = 2*6

n = 12

V grafu G je tedy počet vrcholů = 12.

Příklad 2: Zde máme graf, který má 21 hran, 3 vrcholy stupně 4 a všechny ostatní vrcholy stupně 2. Nyní zjistíme celkový počet vrcholů v tomto grafu.

Řešení: S pomocí výše uvedeného grafu jsme získali následující podrobnosti:

Počet vrcholů stupně 4 = 3

Počet hran = 21

Všechny ostatní vrcholy mají stupeň 2

Nyní budeme předpokládat počet vrcholů = n

S pomocí teorému Handshaking máme následující věci:

Součet stupňů všech vrcholů = 2 * Počet hran

Nyní vložíme dané hodnoty do výše uvedeného vzorce pro handshaking:

3*4 + (n-3) * 2 = 2*21

12+2n-6 = 42

2n = 42 - 6

2n=36

n = 18

V grafu G je tedy celkový počet vrcholů = 18.

Příklad 3: Zde máme graf, který má 35 hran, 4 vrcholy stupně 5, 5 vrcholů stupně 4 a 4 vrcholy stupně 3. Nyní zjistíme počet vrcholů se stupněm 2 v tomto grafu.

Řešení: S pomocí výše uvedeného grafu jsme získali následující podrobnosti:

Počet hran = 35

Počet vrcholů stupně 5 = 4

Počet vrcholů stupně 4 = 5

Počet vrcholů stupně 3 = 4

Nyní budeme předpokládat počet vrcholů stupně 2 = n

S pomocí teorému Handshaking máme následující věci:

Součet stupňů všech vrcholů = 2 * Počet hran

Nyní vložíme dané hodnoty do výše uvedeného vzorce pro handshaking:

4*5 + 5*4 + 4*3 + n*2 = 2*35

20 + 20 + 12 + 2n = 70

52+2n = 70

2n = 70-52

2n = 18

n = 9

V grafu G je tedy počet vrcholů stupně 2 = 9.

Příklad 4: Zde máme graf, který má 24 hran a stupeň každého vrcholu je k. Nyní z daných možností zjistíme možný počet vrcholů.

  1. patnáct
  2. dvacet
  3. 8
  4. 10

Řešení: S pomocí výše uvedeného grafu jsme získali následující podrobnosti:

Počet hran = 24

Stupeň každého vrcholu = k

Nyní budeme předpokládat počet vrcholů = n

S pomocí teorému Handshaking máme následující věci:

Součet stupňů všech vrcholů = 2 * Počet hran

Nyní vložíme dané hodnoty do výše uvedeného vzorce pro handshaking:

N*k = 2*24

K = 48/cca

Je povinné, aby celé číslo obsahovalo stupeň libovolného vrcholu.

Můžeme tedy použít pouze ty typy hodnot n ve výše uvedené rovnici, které nám poskytují celou hodnotu k.

Nyní zkontrolujeme výše uvedené možnosti tak, že je vložíme jednu po druhé na místo n takto:

  • Pro n = 15 dostaneme k = 3,2, což není celé číslo.
  • Pro n = 20 dostaneme k = 2,4, což není celé číslo.
  • Pro n = 8 dostaneme k = 6, což je celé číslo a je to povoleno.
  • Pro n = 10 dostaneme k = 4,8, což není celé číslo.

Správnou možností je tedy možnost C.