กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

การเชื่อมต่อจุดยอด

ในทฤษฎีกราฟกราฟ เชื่อมต่อGจะถูกเรียกว่ากราฟเชื่อมต่อk จุดยอด (หรือกราฟเชื่อมต่อk จุด) ถ้าหากมี จุดยอดมากกว่าk จุด และยังคงเชื่อมต่ออยู่เมื่อใดก็ตามที่ลบจุดยอดออกไปน้อยกว่าkจุด

การเชื่อมต่อจุดยอด

กราฟที่มีการเชื่อมต่อ 4 แต่ไม่ใช่ 5: กราฟยังคงเชื่อมต่อกันอยู่แม้ว่าจะลบจุดยอด 3 จุดใดออกไป แต่หากลบจุดยอดทั้งหมดเหลือไว้เพียง 2 จุดยอดที่อยู่ตรงข้ามกัน (เช่น ลบ 4 จุด) จะทำให้กราฟนั้นขาดการเชื่อมต่อ

ในทฤษฎีกราฟกราฟ เชื่อมต่อGจะถูกเรียกว่ากราฟเชื่อมต่อk จุดยอด (หรือกราฟเชื่อมต่อk จุด) ถ้าหากมี จุดยอดมากกว่าk จุด และยังคงเชื่อมต่ออยู่เมื่อใดก็ตามที่ลบจุดยอดออกไปน้อยกว่าkจุด

การเชื่อมต่อจุดยอดหรือเรียกสั้น ๆ ว่าการเชื่อมต่อของกราฟ คือค่า k ที่มากที่สุด ที่ทำให้กราฟนั้นเชื่อมต่อกันด้วยจุดยอด k จุด

คำจำกัดความ

กราฟ (นอกเหนือจากกราฟสมบูรณ์ ) จะมีการเชื่อมต่อkถ้าkคือขนาดของเซตย่อยที่เล็กที่สุดของจุดยอดที่ทำให้กราฟขาดการเชื่อมต่อหากคุณลบจุดยอดเหล่านั้น[ 1 ]ในกราฟสมบูรณ์จะไม่มีเซตย่อยใดที่การลบจะทำให้กราฟขาดการเชื่อมต่อ แหล่งข้อมูลบางแห่งปรับเปลี่ยนคำจำกัดความของการเชื่อมต่อเพื่อจัดการกับกรณีนี้ โดยกำหนดให้เป็นขนาดของเซตย่อยที่เล็กที่สุดของจุดยอดที่การลบส่งผลให้กราฟขาดการเชื่อมต่อหรือเหลือเพียงจุดยอดเดียว สำหรับรูปแบบนี้ การเชื่อมต่อของกราฟสมบูรณ์คือ[ 2 ]

นิยามที่เทียบเท่ากันคือ กราฟที่มีจุดยอดอย่างน้อยสองจุดจะเรียกว่าk-เชื่อมต่อ ถ้าสำหรับทุกคู่ของจุดยอด สามารถหาเส้นทางอิสระจากจุดยอดk เส้น ที่เชื่อมต่อจุดยอดเหล่านี้ได้ ดูทฤษฎีบทของเมนเกอร์ ( Diestel 2005 , หน้า 55 ) นิยามนี้ให้คำตอบเดียวกันคือn  − 1 สำหรับการเชื่อมต่อของกราฟสมบูรณ์K n [ 1 ]

กราฟk-เชื่อมต่อ คือกราฟที่เชื่อมต่อกัน ตามนิยาม โดยเรียกว่ากราฟเชื่อมต่อสองจุด (biconnected ) สำหรับk ≥ 2 และกราฟเชื่อมต่อสามจุด (triconnected) สำหรับk ≥ 3

แอปพลิเคชัน

ส่วนประกอบ

กราฟทุกกราฟสามารถแยกย่อยออกเป็นผลรวมที่ไม่ซ้ำกันของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 1จุด กราฟที่เชื่อมต่อกัน 1 จุดสามารถแยกย่อยออกเป็นต้นไม้ของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 2 จุด กราฟที่เชื่อมต่อกัน 2 จุดสามารถแยกย่อยออกเป็นต้นไม้ของส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 3จุด

การจัดกลุ่มทรงหลายเหลี่ยม

โครงร่าง 1- ของโพลีโทป นูน kมิติ ใดๆ ก่อให้เกิดกราฟที่เชื่อมต่อk จุดยอด ( ทฤษฎีบทของ Balinski ) [ 3 ]ในฐานะที่เป็นบทกลับบางส่วนทฤษฎีบทของ Steinitz กล่าวว่า กราฟระนาบที่เชื่อมต่อ 3 จุดยอดใดๆก่อให้เกิดโครงร่างของโพลีเฮดรอนนูน

ความซับซ้อนในการคำนวณ

การเชื่อมต่อจุดยอดของกราฟอินพุตGสามารถคำนวณได้ในเวลาพหุนามด้วยวิธีต่อไปนี้[ 4 ]พิจารณาคู่ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของโหนดที่ไม่ติดกันที่จะตัดการเชื่อมต่อ โดยใช้ทฤษฎีบทของ Mengerเพื่อพิสูจน์ว่าตัวแยกที่มีขนาดเล็กที่สุดสำหรับคือจำนวนเส้นทางที่เป็นอิสระต่อจุดยอดระหว่างกัน เข้ารหัสอินพุตโดยการเพิ่มจุดยอดแต่ละจุดเป็นขอบเพื่อลดการคำนวณจำนวนเส้นทางที่เป็นอิสระต่อขอบระหว่างกัน และคำนวณจำนวนเส้นทางดังกล่าวสูงสุดโดยการคำนวณการไหลสูงสุดในกราฟระหว่างและด้วยความจุ 1 สำหรับแต่ละขอบ โดยสังเกตว่าการไหลของในกราฟนี้ สอดคล้องกับเส้นทางที่เป็นอิสระต่อขอบระหว่างกันจากไปยังโดย ทฤษฎีบทการไหลแบบอิน ทิกรัล

คุณสมบัติ

ให้k≥2

  • กราฟที่เชื่อมต่อกัน ทุกกราฟที่มีอันดับอย่างน้อยจะมีวัฏจักรที่มีความยาวอย่างน้อย
  • ใน กราฟที่เชื่อมต่อกัน จุดยอดใดๆ ใน กราฟ จะ อยู่บนวงจร ร่วมกัน [ 5 ]

พื้นที่วงจรของ กราฟที่เชื่อมต่อกันจะถูกสร้างขึ้นโดย วงจรเหนี่ยวนำที่ไม่แยกออกจากกัน [ 6 ]

กราฟk -linked

กราฟที่มีจุดยอดอย่างน้อย เรียกว่ากราฟเชื่อมโยงหากมีเส้นทางที่ไม่ทับซ้อนกันสำหรับลำดับใดๆ และของจุดยอดที่แตกต่างกัน กราฟเชื่อมโยงทุกกราฟจะเป็นกราฟเชื่อมต่อ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นกราฟเชื่อมต่อ[ 7 ]

ถ้ากราฟเชื่อมต่อกันและมีดีกรีเฉลี่ยอย่างน้อยแสดงว่ากราฟนั้นเชื่อมโยงกัน [ 8 ]

ดูเพิ่มเติม

หมายเหตุ

  1. a b Schrijver (12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2546), Combinatorial Optimization , Springer, ISBN 9783540443896
  2. ^ Beineke, Lowell W. ; Bagga, Jay S. (2021), กราฟเส้นและกราฟเส้นระบุทิศทาง , พัฒนาการทางคณิตศาสตร์, เล่มที่ 68, Springer Nature, หน้า 87, ISBN 9783030813864
  3. ^ Balinski, ML (1961), "เกี่ยวกับโครงสร้างกราฟของทรงหลายเหลี่ยมนูนในปริภูมิn ", Pacific Journal of Mathematics , 11 (2): 431– 434, doi : 10.2140/pjm.1961.11.431.
  4. ^คู่มือการออกแบบอัลกอริทึมหน้า 506 และคณิตศาสตร์ดิสครีตเชิงคำนวณ: คณิตศาสตร์เชิงการจัดเรียงและทฤษฎีกราฟด้วย Mathematicaหน้า 290-291
  5. ^ดีสเทล (2016)หน้า 84
  6. ^ Diestel (2012) , หน้า 65.
  7. ^ดีสเทล (2016)หน้า 85
  8. ^ดีสเทล (2016)หน้า 75
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vertex_connectivity&oldid=1352725487 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การเชื่อมต่อจุดยอด

ในทฤษฎีกราฟกราฟ เชื่อมต่อGจะถูกเรียกว่ากราฟเชื่อมต่อk จุดยอด (หรือกราฟเชื่อมต่อk จุด) ถ้าหากมี จุดยอดมากกว่าk จุด และยังคงเชื่อมต่ออยู่เมื่อใดก็ตามที่ลบจุดยอดออกไปน้อยกว่าkจุด

คำจำกัดความ

กราฟ (นอกเหนือจาก กราฟสมบูรณ์ ) จะมีการเชื่อมต่อ k ถ้า k คือขนาดของเซตย่อยที่เล็กที่สุดของจุดยอดที่ทำให้กราฟขาดการเชื่อมต่อหากคุณลบจุดยอดเหล่านั้น [ 1 ] ใน กราฟสมบูรณ์ จะไม่มีเซตย่อยใดที่การลบจะทำให้กราฟขาดการเชื่อมต่อ...

ส่วนประกอบ

กราฟทุกกราฟสามารถแยกย่อยออกเป็นผลรวมที่ไม่ซ้ำกันของ ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 1 จุด กราฟที่เชื่อมต่อกัน 1 จุดสามารถแยกย่อยออกเป็นต้นไม้ของ ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 2 จุด กราฟที่เชื่อมต่อกัน 2 จุดสามารถแยกย่อยออกเป็นต้นไม้ของ ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกัน 3 จุด

การจัดกลุ่มทรงหลายเหลี่ยม

โครงร่าง 1- ของ โพลีโทป นูน k มิติ ใดๆ ก่อให้เกิดกราฟที่เชื่อมต่อ k จุดยอด ( ทฤษฎีบทของ Balinski ) [ 3 ] ในฐานะที่เป็นบทกลับบางส่วน ทฤษฎีบทของ Steinitz กล่าวว่า กราฟระนาบ ที่เชื่อมต่อ 3 จุดยอดใดๆก่อให้เกิดโครงร่างของโพลี เฮดรอน นูน