ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo
Дискретные
структуры
МФТИ, осень 2013
Александр Дайняк
www.dainiak.com
Графы и их представления
Графы и их представления
Изоморфизм графов
Изоморфизм графов
Изоморфизм графов
• Упражнение. Данное выше формальное определение
изоморфных графов «работает» только для графов без петель и
кратных рёбер. Дайте формальное определение изоморфизма,
пригодное для мульти- и псевдографов.
Изоморфизм графов
• Поскольку изоморфные графы с точки зрения структуры
идентичны, мы часто будем считать их одним и тем же графом
• Любая характеристика графа (числовая или
качественная), зависящая лишь от структуры графа (т.е. равная у
любой пары изоморфных графов), называется инвариантом
графа
• Пример: количества вершин и рёбер графа являются
инвариантами
Изоморфизм графов
Если требуется определить, являются ли два данных графа
изоморфными, то
• для доказательства неизоморфности графов надо указать
инвариант, значение которого различается у этих графов
• для доказательства изоморфности нужно указать, какая вершина
первого графа соответствует какой вершине второго
Автоморфизмы
Автоморфизм графа — это изоморфизм графа с самим собой
(перестановка вершин, переводящая граф сам в себя).
Пример автоморфизмов:
Автоморфизмы
Различные графы
vs. Неизоморфные графы
Количество графов
Количество графов
Количество графов
Количество графов
Количество графов
Количество графов
Количество неизоморфных деревьев
Количество неизоморфных деревьев
Количество неизоморфных деревьев
Количество неизоморфных деревьев
Количество неизоморфных деревьев
Пример:
Видно, что оценка теоремы неточна:
«код» дерева получится другим, например, при другом
упорядочении поддеревьев.
Формула Кэли для числа
различных деревьев
Доказательство формулы Кэли:
кодирование Прюфера
• Последовательно проделываем:
• Берём лист дерева с наименьшим номером, удаляем его, а его соседа
выписываем
• Поступаем так, пока в дереве не останется всего две вершины
• Выписанный вектор и будет кодом дерева
Доказательство формулы Кэли:
кодирование Прюфера
Алгоритм кодирования дерева:
• Берём лист дерева с наименьшим номером, удаляем его, а его соседа
выписываем
• Поступаем так, пока в дереве не останется всего две вершины
Доказательство формулы Кэли:
кодирование Прюфера
Доказательство формулы Кэли:
кодирование Прюфера
A B ребро

More Related Content

Viewers also liked (14)

Асимптотики комбинаторных чисел
Асимптотики комбинаторных чиселАсимптотики комбинаторных чисел
Асимптотики комбинаторных чисел
Alex Dainiak
Раскраски и укладки графов
Раскраски и укладки графовРаскраски и укладки графов
Раскраски и укладки графов
Alex Dainiak
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графыОсновы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Alex Dainiak
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—ФалкерсонаОсновы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Alex Dainiak
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Alex Dainiak
Основы теории графов 10: экстремальная теория графов
Основы теории графов 10: экстремальная теория графовОсновы теории графов 10: экстремальная теория графов
Основы теории графов 10: экстремальная теория графов
Alex Dainiak
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графыОсновы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Alex Dainiak
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Alex Dainiak
Основы теории графов 04: метрики на деревьях
Основы теории графов 04: метрики на деревьяхОсновы теории графов 04: метрики на деревьях
Основы теории графов 04: метрики на деревьях
Alex Dainiak
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклыОсновы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Alex Dainiak
Основы теории графов 05: критерии планарности графов
Основы теории графов 05: критерии планарности графовОсновы теории графов 05: критерии планарности графов
Основы теории графов 05: критерии планарности графов
Alex Dainiak
Основные определения теории графов. Деревья.
Основные определения теории графов. Деревья.Основные определения теории графов. Деревья.
Основные определения теории графов. Деревья.
Alex Dainiak
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Alex Dainiak
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Alex Dainiak
Асимптотики комбинаторных чисел
Асимптотики комбинаторных чиселАсимптотики комбинаторных чисел
Асимптотики комбинаторных чисел
Alex Dainiak
Раскраски и укладки графов
Раскраски и укладки графовРаскраски и укладки графов
Раскраски и укладки графов
Alex Dainiak
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графыОсновы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Основы теории графов 06: триангуляции и трёхсвязные планарные графы
Alex Dainiak
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—ФалкерсонаОсновы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Основы теории графов 01: напоминание определений, теорема Форда—Фалкерсона
Alex Dainiak
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Гиперграфы. Покрытия. Жадный алгоритм.
Alex Dainiak
Основы теории графов 10: экстремальная теория графов
Основы теории графов 10: экстремальная теория графовОсновы теории графов 10: экстремальная теория графов
Основы теории графов 10: экстремальная теория графов
Alex Dainiak
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графыОсновы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Основы теории графов 09: раскраски планарных графов, совершенные графы
Alex Dainiak
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Основы теории графов 02: факторизация графов (разложение на простые подграфы)
Alex Dainiak
Основы теории графов 04: метрики на деревьях
Основы теории графов 04: метрики на деревьяхОсновы теории графов 04: метрики на деревьях
Основы теории графов 04: метрики на деревьях
Alex Dainiak
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклыОсновы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Основы теории графов 11: гамильтоновы циклы
Alex Dainiak
Основы теории графов 05: критерии планарности графов
Основы теории графов 05: критерии планарности графовОсновы теории графов 05: критерии планарности графов
Основы теории графов 05: критерии планарности графов
Alex Dainiak
Основные определения теории графов. Деревья.
Основные определения теории графов. Деревья.Основные определения теории графов. Деревья.
Основные определения теории графов. Деревья.
Alex Dainiak
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Эйлеровы и гамильтоновы циклы. Теорема Турана.
Alex Dainiak
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Свойства биномиальных коэффициентов, формула включений-исключений, неравенств...
Alex Dainiak

More from Alex Dainiak (19)

Конспект лекций по теории кодирования
Конспект лекций по теории кодированияКонспект лекций по теории кодирования
Конспект лекций по теории кодирования
Alex Dainiak
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкостьГрафовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Alex Dainiak
Приложения теории кодирования
Приложения теории кодированияПриложения теории кодирования
Приложения теории кодирования
Alex Dainiak
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизацииЦиклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Alex Dainiak
Циклические коды. Граница БЧХ
Циклические коды. Граница БЧХЦиклические коды. Граница БЧХ
Циклические коды. Граница БЧХ
Alex Dainiak
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодированияКоды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Alex Dainiak
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—ШпильманаЗадача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Alex Dainiak
Линейные коды
Линейные кодыЛинейные коды
Линейные коды
Alex Dainiak
Границы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Границы Плоткина и Элайеса—БассалыгоГраницы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Границы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Alex Dainiak
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Alex Dainiak
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Alex Dainiak
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Alex Dainiak
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарностиВизуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Alex Dainiak
Визуализация графов: укладки деревьев
Визуализация графов: укладки деревьевВизуализация графов: укладки деревьев
Визуализация графов: укладки деревьев
Alex Dainiak
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладкеВизуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Alex Dainiak
Визуализация графов: история
Визуализация графов: историяВизуализация графов: история
Визуализация графов: история
Alex Dainiak
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудностьВизуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Alex Dainiak
Размерность Вапника—Червоненкиса
Размерность Вапника—ЧервоненкисаРазмерность Вапника—Червоненкиса
Размерность Вапника—Червоненкиса
Alex Dainiak
Теорема Алона о нулях и её применения
Теорема Алона о нулях и её примененияТеорема Алона о нулях и её применения
Теорема Алона о нулях и её применения
Alex Dainiak
Конспект лекций по теории кодирования
Конспект лекций по теории кодированияКонспект лекций по теории кодирования
Конспект лекций по теории кодирования
Alex Dainiak
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкостьГрафовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Графовая модель канала связи. Шенноновская ёмкость
Alex Dainiak
Приложения теории кодирования
Приложения теории кодированияПриложения теории кодирования
Приложения теории кодирования
Alex Dainiak
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизацииЦиклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Циклические коды БЧХ, Хемминга. Восстановление синхронизации
Alex Dainiak
Циклические коды. Граница БЧХ
Циклические коды. Граница БЧХЦиклические коды. Граница БЧХ
Циклические коды. Граница БЧХ
Alex Dainiak
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодированияКоды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Коды на основе многочленов и алгоритмы их декодирования
Alex Dainiak
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—ШпильманаЗадача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Задача о ближайшем кодовом слове. Коды Галлагера—Сипсера—Шпильмана
Alex Dainiak
Линейные коды
Линейные кодыЛинейные коды
Линейные коды
Alex Dainiak
Границы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Границы Плоткина и Элайеса—БассалыгоГраницы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Границы Плоткина и Элайеса—Бассалыго
Alex Dainiak
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Коды, исправляющие ошибки. Простейшие границы. Коды Варшамова—Тененгольца.
Alex Dainiak
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Алфавитное кодирование. Коды с минимальной избыточностью. Теорема Макмиллана.
Alex Dainiak
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Коды Адамара. Каскадные коды Форни.
Alex Dainiak
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарностиВизуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Визуализация графов: left-right алгоритм распознавания планарности
Alex Dainiak
Визуализация графов: укладки деревьев
Визуализация графов: укладки деревьевВизуализация графов: укладки деревьев
Визуализация графов: укладки деревьев
Alex Dainiak
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладкеВизуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Визуализация графов: теорема Татта о барицентрической укладке
Alex Dainiak
Визуализация графов: история
Визуализация графов: историяВизуализация графов: история
Визуализация графов: история
Alex Dainiak
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудностьВизуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Визуализация графов: нижние оценки и NP-трудность
Alex Dainiak
Размерность Вапника—Червоненкиса
Размерность Вапника—ЧервоненкисаРазмерность Вапника—Червоненкиса
Размерность Вапника—Червоненкиса
Alex Dainiak
Теорема Алона о нулях и её применения
Теорема Алона о нулях и её примененияТеорема Алона о нулях и её применения
Теорема Алона о нулях и её применения
Alex Dainiak

Автоморфизмы графов. Перечисление графов.