离散课后习题答案5

离散课后习题答案5

2023年7月19日发(作者:)

第十四章部分课后习题参考答案

5、设无向图 G 有 10 条边,3 度与 4 度顶点各 2 个,其余顶点的度数均小于 3,问 G 至

少有多少个顶点在最少顶点的情况下,写出度数列、

解:由握手定理图 G 的度数之和为: 2

20

G

( ) (G) 。

10

3 度与 4 度顶点各 2 个,这 4 个顶点的度数之和为 14 度。

其余顶点的度数共有 6 度。

其余顶点的度数均小于 3,欲使 G 的顶点最少,其余顶点的度数应都取 2,

所以,G 至少有 7 个顶点, 出度数列为 3,3,4,4,2,2,2,

∆(

)

4 ,

( ) 2 .

G

G

7、设有向图 D 的度数列为 2,3,2,3,出度列为 1,2,1,1,求 D 的入度列,并求

∆(D),

(D) ,

∆(( ) ,

(

D),(D) .

D),∆D

解:D 的度数列为 2,3,2,3,出度列为 1,2,1,1,D 的入度列为 1,1,1,2.

∆( )

( )

D

3,

(D)

( )

2,

2 ,

∆1,

∆D

D (

D)

2,(

D) 1

8、设无向图中有 6 条边,3 度与 5 度顶点各 1 个,其余顶点都是 2 度点,问该图有多少

个顶点

解:由握手定理图 G 的度数之和为: 2

设 2 度点

x

个,则 3

6

1 2x

12

12 ,

x

2 ,该图有 4 个顶点. 1 5

14、下面给出的两个正整数数列中哪个是可图化的对可图化的数列,试给出 3 种非同

构的无向图,其中至少有两个时简单图。

(1) 2,2,3,3,4,4,5 (2) 2,2,2,2,3,3,4,4

解:(1) 2+2+3+3+4+4+5=23 是奇数,不可图化;

(2) 2+2+2+2+3+3+4+4=16, 是偶数,可图化;

18、设有 3 个 4 阶 4 条边的无向简单图 G1、G2、G3,证明它们至少有两个是同构的。

证明:4 阶 4 条边的无向简单图的顶点的最大度数为 3,度数之和为 8,因而度数列

1 为 2,2,2,2;3,2,2,1;3,3,1,1。但 3,3,1,1 对应的图不是简单图。所以

从同构的观点看,4 阶 4 条边的无向简单图只有两个:

所以,G1、G2、G3

至少有两个是同构的。

20、已知 n 阶无向简单图 G 有 m 条边,试求 G 的补图

G

的边数

m′。

解:

′m

2

n(n −1)

m

21、无向图 G 如下图

(1)求 G 的全部点割集与边割集,指出其中的割点和桥;

(2) 求 G 的点连通度

k

(G) 与边连通度

a

e1

e2

b

(G) 。

d

e

e5

e4

c

解:点割集:

{a,b},(d)

e3

边割集{e2,e3},{e3,e4},{e1,e2},{e1,e4}{e1,e3},{e2,e4},{e5}

) =1

( ) =

k

(

G G

23、求 G 的点连通度 (

) 、边连通度 (

) 与最小度数 ( ) 。

k

GG

G

解: (G) 2 、

k

(G) 3

、 ( )

G

4

28、设 n 阶无向简单图为 3-正则图,且边数 m 与 n 满足 2n-3=m 问这样的无向图有几种

非同构的情况

解:⎨

⎨3

n

2m

⎨2n −3

得 n=6,m=9.

m

2 G

的边数分别为

m

m

,试确定 31、设图 G 和它的部图 G 的阶数。

解:

m

n(n

−1 8(m m)

m

1)

1

2

2

n

45、有向图 D 如图

(1)求

v到

v长度为 1,2,3,4 的通路数;

(2)求

v到

v长度为 1,2,3,4 的回路数;

(3)求 D 中长度为 4 的通路数;

(4)求 D 中长度小于或等于 4 的回路数;

(5)写出 D 的可达矩阵。

v1

v4

v5

v2

v3

解:有向图 D 的邻接矩阵为:

⎨0 0 0 0

1

⎨⎨0 1

0 1 0

⎨⎨2 0 2

⎨⎨0 1 0

0

⎨⎨

⎨

⎨0 0 0

2

⎨⎨

0 0 0

1

⎨2 0⎨

⎨1 0 1

0

⎨0

2

2A

⎨⎨0 1 0 0

A

⎨0 0 0

⎨2

⎨2 0⎨0 1 0⎨0

0

1

⎨

A

⎨0 0 0

⎨⎨⎨2 0

⎨2 0

0

⎨⎨0 0 0 0 4

4

⎨00⎨A

⎨⎨ ⎨⎨4⎨⎨4 0 4 0 0

0

⎨⎨40⎨0 0 0 0⎨0 0

⎨2

0

⎨0

0

⎨⎨

2 0

0

4

⎨⎨⎨0 4 0

⎨4



⎨2 1 5

0

⎨1

A

A

⎨⎨A

⎨5 2 2

5

⎨2

⎨2 1 5

2

⎨1

⎨⎨⎨5 2 2

4

⎨2

⎨⎨⎨2 52 5

⎨v到

v长度为 1,2,3,4 的通路数为 0,2,0,0;

v到

v长度为 1,2,3,4 的回路数为 0,0,4,0;

中长度为 4 的通路数为 32;

中长度小于或等于 4 的回路数 10;

3

4A

(1)

(2)

(3)D

(4)D

⎨1 1 1 1⎨⎨1

⎨1 1 1 1⎨⎨1 1 1 1⎨1

(4)出 D 的可达矩阵

⎨1 1 1 1⎨⎨1

⎨1 1 1

1

⎨P

⎨⎨1

⎨⎨1

第十六章部分课后习题参考答案

1、画出所有 5 阶和 7 阶非同构的无向树.

2、一棵无向树 T 有 5 片树叶,3 个 2 度分支点,其余的分支点都是 3 度顶点,问 T 有

几个顶点

解:设 3 度分支点

x

个,则

5 1

3

3 2 3x

2 (5 3

x −1) ,解得

x

T 有 11 个顶点

3、无向树 T 有 8 个树叶,2 个 3 度分支点,其余的分支点都是 4 度顶点,问 T 有几个 4

度分支点根据 T 的度数列,请至少画出 4 棵非同构的无向树。 解:设 4 度分支点

x

个,则

8 1 2 3 4x

2 (8 2

x −1) ,解得

x

2

度数列

4

4、棵无向树 T 有

几片树叶

(i=2,3,…,k )个 i 度分支点,其余顶点都是树叶,问 T 应该有

n

解:设树叶 片,则

x

ni

1

(n

x

−2

(

2)n2

i

x −1) ,解得

x

评论:2,3,4 题都是用了两个结论,一是握手定理,二是

m

5、n(n≥3)阶无向树 T 的最大度解:2,n-1

n −1

少为几最多为几

6、若 n(n≥3)阶无向树 T 的最大度解:n-1

=2,问 T 中最长的路径长度为几

7、证明:n(n≥2) 阶无向树不是欧拉图. 证明:无向树没有回路,因而不是欧拉图。

8、证明:n(n≥2) 阶无向树不是哈密顿图. 证明:无向树没有回路,因而不是哈密顿图。

9、证明:任何无向树 T 都是二部图.

证明:无向树没有回路,因而不存在技术长度的圈,是二部图。

10、什么样的无向树 T 既是欧拉图,又是哈密顿图

解:一阶无向树

14、设 e 为无向连通图 G 中的一条边, e 在 G 的任何生成树中,问 e 应有什么性质

解:e 是桥

15、设 e 为无向连通图 G 中的一条边, e 不在 G 的任何生成树中, 问 e 应有什么性质

解:e 是环

23、已知 n 阶 m 条的无向图 G 是 k(k≥2)棵树组成的森林,证明:m = n-k.;

证明:数学归纳法。k=1 时, m = n-1,结论成立; 设 k=t-1(t-1

≥1 )时,结论成立,当 k=t 时, 无向图 G 是 t 棵树组成的森林,任取两棵

树,每棵树任取一个顶点,这两个顶点连线。则所得新图有 t-1 棵树,所以 m = n -(k-1).

所以原图中 m = n-k

得证。

24、在图 所示 2 图中,实边所示的生成子图 T 是该图的生成树.

(1)指出 T 的弦,及每条弦对应的基本回路和对应 T 的基本回路系统.

5 (2) 指出 T 的所有树枝, 及每条树枝对应的基本割集和对应 T 的基本割集系统.

(a)

(b)

解:(a)T 的弦:c,d,g,h

T 的基本回路系统: S={{a,c,b},{a,b,f,d},{e,a,b,h},{e,a,b,f,g}}

T 的所有树枝: e,a,b,f

T 的基本割集系统: S={{e,g,h},{a,c,d,g,h},{b,c,d,g,h},{f,d,g}}

(b)有关问题仿照给出

25、求图 所示带权图中的最小生成树.

(a)

(b)

解:

注:答案不唯一。

37、画一棵权为 3,4,5,6,7,8,9 的最优 2 叉树,并计算出它的权.

6

38.下面给出的各符号串集合哪些是前缀码

A1={0,10,110,1111}

000}

001,0011}

ac,aba,abb,abc}

是前缀码 A2={1,01,001, 是前缀码 A3={1,11,101,不是前缀码 A4={b,c,aa,是前缀码 A5={ b,c,a,不是前缀码 aa,ac,abc,abb,aba}

41.设 7 个字母在通信中出现的频率如下:

a: 35%

c: 15%

e: 10%

g: 5%

b: 20%

d: 10%

f: 5%

用 Huffman 算法求传输它们的前缀码.要求画出最优树,指出每个字母对应的编码.

并指出传输 10n(n≥2)个按上述频率出现的字母,需要多少个二进制数字.

解:

a:01 b:10 c:000 d:110 e:001 f:1111 g:1110

W(T)=5*4+5*4+10*3+10*3+15*3+20*2+35*2=255

传输 10n(n≥2)个按上述频率出现的字母,需要 255*10n-2

个二进制数字.

7

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