歐拉閉跡

歐拉閉跡

圖G的頂點與邊的交錯序列:v0e1v1e2v2…vl-1elvl(l>0),其中ei+1(i=0,1,…,l-1)的端點是vi與vi+1,且i≠j時,ei≠ej(1≤i,j≤l),叫做圖G的跡,如果v0與vl重合,則稱為閉跡。通過圖G的所有邊的(閉)跡,稱為歐拉(閉)跡。

背景

歐拉閉跡圖論的第一篇論文是著名數學家歐拉於1736年發表的,這篇論文對當時舉世矚目的數學難題——哥尼茨堡七橋問題作出了否定的答案。

哥尼斯堡(Konigsberg)是現在俄羅斯的加里寧格勒,該城位於普瑞格爾(Pregel)河畔,城區由兩岸及河中的兩個小島四個區A,B,C,D組成,全城由七座橋相連,如圖所示。

圖1 圖1

當時城中居民熱衷於這樣一個問題:遊人從城中某一地點出發,能否行遍七座橋各1次而回到原地?問題看來並不複雜,但誰也解決不了。於是有人就去請教歐拉。歐拉把四塊陸地抽象成4個點,每座橋抽象成連線兩點的線段,而得到右下圖。從而問題就變成:從某一頂點出發,能否不重複地行遍所有的邊而回到這個頂點?

如果答案是肯定的,那么圖中各邊連線的每個頂點,既有“進入”這個點的邊,又有“走出”這個點的邊。就是說每個頂點必須是偶次點。但右圖四個頂點都是奇次點,所以答案是否定的。

定義

跡和閉跡

圖G的頂點與邊的交錯序列:vevev…vev(l>0),其中e(i=0,1,…,l-1)的端點是v與v,且i≠j時,e≠e(1≤i,j≤l),叫做圖G的跡,如果v與v重合,則稱為閉跡。

歐拉閉跡

通過圖G的所有邊的(閉)跡,稱為歐拉(閉)跡。

定理

設G是一個連通圖,則

(1)G是歐拉閉跡的充要條件是G中有且僅有兩個奇次頂點;

(2)G是歐拉閉跡的充要條件是G中全是偶次頂點。

推論

一個能夠一筆畫的圖,就是有歐拉跡或歐拉閉跡的圖;反之,一個有歐拉跡或歐拉閉跡的圖,必是能一筆畫的圖。根據上面的定理,我們有 推論:設G是一個連通圖。則圖G能一筆畫的充要條件是G中沒有奇次頂點或有且只有兩個奇次頂點。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們