際際滷

際際滷Share a Scribd company logo
Manualul profesorului
Grafuri orientate - Manualul profesorului                    Clasa a XI-a




Cuprins:

   1. Terminologie

   2. Structur general
       2.1.    Obiective didactice
       2.2.    Con釘inut
       2.3.    Recomandri de structurare i predare

   3. Obiecte de con釘inut - detaliere
       3.1.    M1  No釘iuni introductive
       3.2.    M2  Lan釘. Drum. Circuit.
       3.3.    M3  Graf par釘ial. Subgraf.
       3.4.    M4  Graf orientat complet
       3.5.    M5  Graful turneu
       3.6.    M6  Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (1)
       3.7.    M7  Matrice asociate grafurilor orientate
       3.8.    M8  Algoritmul Roy  Warshall
       3.9.    M9  Problema celebrit釘ii
       3.10.   M10  Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (2)
       3.11.   M11  Graf conex. Graf tare conex. Componente conexe
       3.12.   M12  Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (3)


   4. Bibliografie




                                            -2-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                       Clasa a XI-a




1. Terminologie

Butoane instructaj           sunt amplasate 樽n partea din dreapta-
sus a ecranului i, atunci c但nd sunt accesate, prezint pas cu pas,
樽ntr-o fereastr de detaliu, instruc釘iuni despre folosirea unei
aplica釘ii.

Butoane demonstra釘ie                  sunt amplasate 樽n dreptul
enun釘urilor Teorem sau 樽n dreptul unui rezultat, i 樽i ofer
utilizatorului, 樽ntr-o fereastr de detaliu, demonstra釘ia teoremei,
respectiv modul 樽n care s-a ajuns la acel rezultat.

Butoane de reini釘ializare a anima釘iei / aplica釘iei -                 - Prin
apsarea lor se reini釘ializeaz anima釘ia, respectiv aplica釘ia.

Butoane de validare              Apar 樽n aplica釘ii care necesit verificarea
solu釘iei.

Butoane de generare aleatoare -           - Generez 樽n mod aleator
solu釘ii valide pentru problemele propuse.


Texte de reper                     reprezint simboluri grafice
prezente intr-un text care, atunci c但nd sunt accesate, prezint
ferestre de ajutor, in care se detaliaz o anumit no釘iune.

Ferestre detaliu  sunt ferestre care ofer informa釘ii suplimentare
despre o anumit no釘iune. Exemplu :




                                            -3-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                         Clasa a XI-a



2. Structura general
n acest capitol sunt prezentate obiectivele didactice care pot fi
atinse utiliz但nd acest material. n finalul prezentrii sunt incluse
c但teva recomandri privind unele moduri 樽n care ar putea fi
combinate aceste momente pentru a ob釘ine o lec釘ie.

2.1. Obiective didactice

Obiectiv                                    Detaliere
Obiective de referin釘

R1       Identificarea problemelor care pot fi rezolvate cu ajutorul
         teoriei grafurilor
R2       nsuirea i aprofundarea no釘iunilor teoretice ale teoriei
         grafurilor
R3       Urmrirea etapelor de realizare a unei aplica釘ii prin metode
         caracteristice teoriei grafurilor
Obiective opera釘ionale

OP1        nsuirea 樽n mod corect a no釘iunilor 樽nv釘ate : graf orientat,
           gradul interior i gradul exterior al unui nod, mul釘imea
           succesorilor / predecesorilor unui nod, mul釘imea arcelor care
           ies / intr dintr-un / 樽ntr-un nod
OP2        Eviden釘ierea corect a no釘iunilor de lan釘, drum, circuit 樽ntr-un
           graf orientat
OP3        Identificarea i construirea de grafuri par釘iale i subgrafuri ale
           grafurilor orientate
OP4        nsuseairea no釘iunii de graf complet
OP5        Construiasc corect a grafurilor complete, cu un numr dat de
           noduri
OP6        Exemplificarea no釘iunilor 樽nv釘ate folosind graful special - graful
           turneu.
OP7        Eviden釘ierea matricelor asociate grafurilor orientate i
           formularea de observa釘ii pe marginea lor
OP8        nsuirea algoritmului Roy-Warshall pentru implementarea lui
           ulterioar 樽n aplica釘ii
OP9        Utilizarea propriet釘ilor matricei de adiacan釘 i a matricei
           drumurilor 樽n rezolvarea aplica釘iilor
OP10       Exemplificarea no釘iunilor de graf conex, component conex,
           graf tare conex i component tare conex
OP11       Analiza asemnrilor i deosebirilor care apar 樽ntre no釘iunile de
           graf conex - graf tare conex, componenta conex 
           componenta tare conex
OP12       Selectarea variantelor corecte i s argumentarea alegerii unei
           anumite formule 樽n rezolvarea aplica釘iilor
OP13       Analiza corect a fiecrei probleme i s dezvoltarea g但ndirii
           algoritmice, capacit釘ii de generalizare i problematizare.




                                            -4-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                              Clasa a XI-a


 2.2     Con釘inut

Se prezint lista obiectelor            de        con釘inut   (notate   cu   M)   i
caracteristicile lor generale.


M1  No釘iuni introductive
Obiective didactice           OP1, OP13
Timp de predare               15 min
Tip de interac釘iune cu         metode de comunicare oral : expunere,
elevii                           conversa釘ie, studiu de caz
                               metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                 prin descoperire
                               proceedee de instruire: explicatia 樽n
                                 etapa de comunicare; 樽nv釘area prin
                                 descoperire dirijat, inductiv,
                                 experimental; conversa釘ia de consolidare
                                 樽n etapa de fixare a cunotintelor
Descriere                      descrierea prin exemple a no釘iunilor de graf
                                 orientat, gradul unui nod (interior,
                                 exterior), mul釘inea succesorilor unui nod,
                                 mul釘inea predecesorilor unui nod, mul釘imea
                                 arcelor
Cuvinte cheie                 graf orientat, gradul unui nod


M2  Lan釘, Drum, Circuit
Obiective didactice            OP2, OP13
Timp de predare                20 min
Tip de interac釘iune cu          metode de comunicare oral : expunere,
elevii                            conversa釘ie, studiu de caz
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: explicatia 樽n
                                  etapa de comunicare; 樽nv釘area prin
                                  descoperire dirijat, inductiv,
                                  experimental; conversa釘ia de consolidare
                                  樽n etapa de fixare a cunotin釘elor
Descriere                       descrierea no釘iunilor de lan釘, drum, circuit
                                  樽ntr-un graf orientat
                                eviden釘ierea deosebirilor existente 樽ntre
                                  aceste no釘iuni
Cuvinte cheie                  drum, lan釘, circuit




                                            -5-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                          Clasa a XI-a


M3  Graf par釘ial, subgraf
Obiective didactice            OP3, OP13
Timp de predare                15 min
Tip de interac釘iune cu          metode de comunicare oral : expunere,
elevii                            conversa釘ie, brainstorming
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, exerci釘iul de consolidare
Descriere                       prezentarea no釘iunilor de graf par釘ial i
                                  subgraf
                                analizarea modalit釘ilor de ob釘inere a
                                  grafurilor par釘iale i a subgrafurilor pornind
                                  de la un graf dat
Cuvinte cheie                  graf par釘ial, subgraf


M4  Graf orientat complet
Obiective didactice            OP4, OP5, OP13
Timp de predare                20 min
Tip de interac釘iune cu          metode         de      comunicare      oral :
elevii                            expunere, conversa釘ie, studiu de caz
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, 樽nv釘area prin descoperire
                                  dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul
                                  de consolidare
Descriere                       descrierea no釘iunii de graf complet
                                construirea tuturor grafurilor complete cu
                                  un numr dat de noduri
Cuvinte cheie                  graf orientat complet


M5  Aplica釘ia (1)  Graful turneu
Obiective didactice            OP6, OP13
Timp de predare                20 min
Tip de interac釘iune cu          metode         de    comunicare         oral :
elevii                            expunere,     conversa釘ie,    problematizare,
                                  studiu de caz
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, problematizarea prin crearea
                                  de situa釘ii problem, exerci釘iul de
                                  consolidare
Descriere                       determinarea unui drum elementar care
                                  trece prin toate nodurile grafului 樽ntr-un
                                  graf turneu
Cuvinte cheie                  graf turneu, drum elementar



                                            -6-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                          Clasa a XI-a


M6  Test gril de evaluare a cunotin釘elor (1)
Obiective didactice            OP3, OP6, OP12
Timp de predare                10 min
Tip de interac釘iune cu          evaluare 樽n form scris prin intermediul
elevii                            calculatorului
Descriere                       test gril cu itemi de tip asociere (pereche)
Cuvinte cheie                  graf par釘ial, graf turneu


M7  Matrice asociate grafurilor orientate
Obiective didactice            OP7, OP13
Timp de predare                25 min
Tip de interac釘iune cu          metode         de     comunicare       oral :
elevii                            expunere, conversa釘ie
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, 樽nv釘area prin descoperire
                                  dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul
                                  de consolidare
Descriere                       descrierea no釘iunilor de matricea de
                                  adiacen釘, matricea v但rfuri arce, matricea
                                  drumurilor
                                construirea acestor matrice
Cuvinte cheie                  matricea de adiacen釘, matricea v但rfuri-arce,
                               matricea drumurilor

M8  Algoritmul Roy - Warshall
Obiective didactice            OP8, OP13
Timp de predare                25 min
Tip de interac釘iune cu          metode       de       comunicare     oral :
elevii                            expunere, conversa釘ie, algoritmizarea
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: algoritmizarea
                                  prin determinarea pailor secven釘ei Roy-
                                  Warshall, exerci釘iul de consolidare
Descriere                       descrierea algoritmului Roy-Warshall pentru
                                  determinarea matricei drumurilor
Cuvinte cheie                  algoritmul Roy-Warshall




                                            -7-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                          Clasa a XI-a


M9  Aplica釘ie (2) - Problema celebrit達釘ii
Obiective didactice            OP9, OP13
Timp de predare                20 min
Tip de interac釘iune cu          metode         de      comunicare      oral :
elevii                            expunere, conversa釘ie, studiu de caz
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, 樽nv釘area prin descoperire
                                  dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul
                                  de consolidare
Descriere                       prezentarea problemei de determinare a
                                  persoanei celebre dintr-un grup
Cuvinte cheie                  matricea de adiacen釘


M10  Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (2)
Obiective didactice            OP4, OP7, OP12
Timp de predare                10 min
Tip de interac釘iune cu          evaluare 樽n form scris prin intermediul
elevii                            calculatorului
Descriere                       test gril cu itemi de tip asociere (pereche)
Cuvinte cheie                  graf complet, matricea de adiacent, matricea
                               drumurilor

M11  Graf conex. Graf tare conex. Componente conexe
Obiective didactice            OP10, OP11
Timp de predare                15 min
Tip de interac釘iune cu          metode         de      comunicare      oral :
elevii                            expunere, conversa釘ie, studiu de caz
                                metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area
                                  prin descoperire
                                proceedee de instruire: conversa釘ia de
                                  consolidare, 樽nv釘area prin descoperire
                                  dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul
                                  de consolidare
Descriere                       descrierea no釘iunilor de graf conex, graf
                                  tare conex
                                determinarea componentelor conexe si a
                                  componentelor tare conexe;
Cuvinte cheie                  graf conex, graf tare conex, component
                               conex, component tare conex

M12  Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (3)
Obiective didactice            OP10, Op11, OP12, OP13
Timp de predare                10 min
Tip de interac釘iune cu          evaluare 樽n form scris prin intermediul
elevii                            calculatorului
Descriere                       test gril cu itemi de tip asociere (pereche)
Cuvinte cheie                  graf conex, graf tare conex, component tare
                               conx


                                            -8-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                              Clasa a XI-a


2.2. Recomandri de structurare i predare


     Plan de lec釘ie 1                                     Timp: 1 or

                 Obiect de con釘inut                  Timp (min)
                           M1                            15
                           M2                            20
                           M3                            15



     Plan de lec釘ie 2                                     Timp: 1 or

                 Obiect de con釘inut                  Timp (min)
                           M4                            20
                           M5                            20
                           M6                            10



     Plan de lec釘ie 3                                     Timp: 1 or

                 Obiect de con釘inut                  Timp (min)
                           M7                            25
                           M8                            25



     Plan de lec釘ie 4                                     Timp: 1 or

                 Obiect de con釘inut                  Timp (min)
                           M9                     20 + implementarea
                                                      algoritmului
                          M10                              10



     Plan de lec釘ie 5                                     Timp: 1 or

                 Obiect de con釘inut                  Timp (min)
                          M7                             25
                          M11                            15
                          M12                            10




                                            -9-
Grafuri orientate - Manualul profesorului                      Clasa a XI-a



3. Obiecte de co釘inut - detaliere
n continuare vom prezenta 樽n detaliu modul de utilizare a
elementelor din ferestrele lec釘iei. (navigare, elemente specifice,
func釘ionarea aplica釘iilor, etc.). Subliniem c navigarea elementar
se face cu ajutorul butoanelor descrise 樽n Cap. 1  Terminologie, al
acestui manual. Nu ne vom referi la acestea dec但t spicuitiv.


3.1.     No釘iuni introductive

n acest obiect de con釘inut sunt prezentate no釘iunile introductive
legate de no釘iunea de graf orientat. De asemenea, este prezentat
modul 樽n care se poate compune un graf orientat plec但nd de la o
serie de elemente 樽ntre care se stabilesc rela釘ii.
                Elemente 樽ntre
                                             Graful orientat
                    care se
                                                ob釘inut
                stabilesc rela釘ii




    Mul釘imea          Mul釘imea
    nodurilor         arcelor


Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe
elementul ini釘ial i apoi pe cel final.




                                            - 10 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                   Clasa a XI-a




Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul       .
Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul      .
Prin apsare pe butonul      se activeaz modul de tergere a arcelor
dintre noduri. Butonul devine        . n acest mod se poate terge
orice arc, prin simpla apsare pe el.

n timp ce se definesc legturile 樽ntre elemente se deseneaz i
graful asociat corespunztor i se afieaz mul釘imile nodurilor i a
arcelor.
n partea dreapt se pot testa no釘iunile teoretice explicate.



                                                     Litere care
                                                     semnific noduri
      No釘iune
      teoretic
                                                    Rezultat
  Csu釘 alb




Trage釘i cu mouse-ul de una din literele ce semnific noduri 樽n graf i
aeza釘i-o 樽n oricare din csu釘ele albe pentru a vizualiza rezultatul
corespunztor.




                                            - 11 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                 Clasa a XI-a


3.2. Lan釘. Drum. Circuit.

Fiecare dintre cele trei no釘iuni este prezentat separat. Selec釘ia
uneia dintre no釘iuni se face aps但nd pe butonul corespunztor:




Prin apsare pe butonul      se activeaz modul de tergere a arcelor
dintre noduri. Butonul devine        . n acest mod se poate terge
orice arc, prin simpla apsare pe el.

Lan釘




Enun釘ul problemei sugereaz faptul c trebuie s達 genera釘i un lan釘.
Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai:
   selecta釘i nodul ini釘ial, aps但nd pe una dintre cldirile marcate
      de la A la K. Acesta va fi marcat automat drept nodul curent,
      prin colorarea cu rou a literei
   selecta釘i unul din arcele ce au la una dintre extremit釘i chiar
      nodul ini釘ial de la pasul precedent. Dac達 arcul selectat este
      valid, va fi acum marcat drept nodul curent cealalt
      extremitate a arcului
   atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i
      butonul de validare




                                            - 12 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                 Clasa a XI-a


Drum




Enun釘ul problemei sugereaz faptul c trebuie s達 genera釘i un lan釘.
Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai:
   enun釘ul problemei sugereaz達 faptul c trebuie s達 genera釘i un
      drum. Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii
      pai
   selecta釘i unul din nodurile care sunt legate printr-un arc cu
      nodul de la pasul anterior. Dac達 nodul selectat este valid,
      acesta va fi marcat drept nodul curent
   atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i
      butonul de validare

Circuit




Enun釘ul problemei sugereaz達 faptul c達 trebuie s達 genera釘i un circuit.
Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai:



                                            - 13 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                   Clasa a XI-a


      selecta釘i nodul ini釘ial, aps但nd pe una dintre cldirile marcate
       de la A la K. Acesta va fi marcat automat drept nodul curent,
       prin colorarea cu rou a literei
      selecta釘i unul din nodurile care sunt legate printr-un arc cu
       nodul de la pasul anterior. Dac nodul selectat este valid,
       acesta va fi marcat drept nodul curent
      atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i
       butonul de validare



3.3. Graf par釘ial. Subgraf.

Cele dou no釘iuni sunt prezentate separat. Selec釘ia uneia dintre ele
se face aps但nd pe butonul corespunztor:



Graf par釘ial

Ob釘inerea unui graf par釘ial se face prin tergerea unuia sau mai
multor arce ale grafului ini釘ial.




Selectarea arcului care urmeaz達 a fi ters se face prin pozi釘ionarea
mouse-ului deasupra sa, moment 樽n care arcul respectiv devine de
culoare roie. tergerea propriu-zis se face aps但nd pe arcul
selectat.




                                            - 14 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                            Clasa a XI-a


Subgraf

Ob釘inerea unui subgraf se face prin tergerea unuia sau mai multor
noduri ale grafului ini釘ial.




Selectarea nodului care urmeaz達 a fi ters se face prin pozi釘ionarea
mouse-ului deasupra sa, moment 樽n care nodul respectiv devine de
culoare roie. tergerea propriu-zis se face aps但nd pe nodul
selectat.



3.4. Graf complet

n acest obiect de con釘inut este prezentat no釘iunea de graf
complet. Se urmrete gsirea tuturor grafurilor complete ce se pot
forma cu trei noduri.

                Zona de lucru         Zona de salvare a solu釘iilor




                                                                        Butoane de
                                                                        parcurgere
                                                                        a solu釘iilor



                                            - 15 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                  Clasa a XI-a


Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe nodul
ini釘ial i apoi pe nodul final. Pentru a terge un arc al grafului, se
apas pe nodul ini釘ial i apoi pe cel final.

Dac graful este complet, apsa釘i pe butonul de validare pentru a-l
salva.

Pentru a reveni asupra unei solu釘ii deja
salvate, apsa釘i cu mouse-ul          pe
ptratul din partea dreapt ce con釘ine
imaginea acesteia. Se va deschide un
meniu 樽n care ave釘i posibilitatea s達
alege釘i opera釘ia dorit達.



3.5. Graful turneu

n acest obiect de con釘inut este prezentat no釘iunea de graf turneu,
care este un caz particular de graf complet.

Problema care se pune este gsirea unui drum 樽n graf care s treac
prin fiecare nod o singur dat.




                                            - 16 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                 Clasa a XI-a


Definirea drumului pe care 樽l va parcurge cartea se face prin
trasarea arcelor ce 樽l vor compune, care vor fi de culoare roie.
Trasarea unui arc se face aps但nd cu mouse-ul mai 樽nt但i pe nodul
ini釘ial i apoi pe nodul final.

Prin apsare pe butonul     se activeaz modul de tergere a arcelor
dintre noduri. Butonul devine       . n acest mod se poate terge
orice arc, prin simpla apsare pe el. Pentru revenirea la starea
ini釘ial se apas 樽nc o dat pe acest buton. tergerea unui arc al
drumului duce la tergerea arcelor ce urmeaz 樽n continuarea sa 樽n
compunerea drumului.



3.6.     Test de evaluare a cunotin釘elor

Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip
complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect.




Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe
numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin
apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit.
Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta
timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile.

Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta
butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare
a rspunsului:


                                            - 17 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                            Clasa a XI-a




             pentru rspuns corect               i pentru rspuns greit

Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul
variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile
corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi
specificat rspunsul corect.

n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i
acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou
variantele de rspuns.



3.7. Matrice asociate grafurilor orientate

n acest obiect de con釘inut sunt definite trei tipuri de matrice
asociate grafurilor orientate: matricea de adiacen釘, matricea
drumurilor i matricea v但rfuri arce.




                                            - 18 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                 Clasa a XI-a


Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe
elementul ini釘ial i apoi pe cel final.

Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul       .
Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul      .
Prin apsare pe butonul      se activeaz modul de tergere a arcelor
dintre noduri. Butonul devine        . n acest mod se poate terge
orice arc, prin simpla apsare pe el.
Matricele asociate se actualizeaz la fiecare modificare fcut pe
graf.


3.8. Algoritmul Roy-Warshall

n acest obiect de con釘inut este prezentat algoritmul Roy-Warshall,
un algoritm simplu de ob釘inere a matricei drumurilor pornind de la
matricea de adiacen釘.


   Sgeata
                                                     Dreprunghiul
     indic
                                                     indic func釘ia
       linia
                                                     curent
   curent


                                                     Elementul
                                                     prelucrta la
                                                     momentul
                                                     curent




                                                     Prelucrri
                                                     curente




Apsa釘i butonul          pentru a porni execu釘ia pas cu pas a
algoritmului. Apsa釘i butonul   pentru a opri execu釘ia algoritmului.

Sgeata, 樽mpreun cu dreptunghiul de culoare roie, indic linia i
respectiv func釘ia care se execut達 la momentul curent.




                                            - 19 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                      Clasa a XI-a


3.9. Problema celebrit釘ii

n acest obiect de con釘inut este prezentat o aplica釘ie practic:
problema celebrit釘ii.




             Matricea de        Rspunsuri           Graful
              adiacen釘                              asociat
           asociat grafului



Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul      .
Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul           .

Stabilirea rspunsurilor la 樽ntrebarea din enun釘 se face prin
apsarea repetat cu mouse-ul pe zona de rspuns, reprezentat達
prin :     . Rspunsul poate fi     sau    . n func釘ie de aceste
rspunsuri se formeaz graful corespunztor i matricea de
adiacen釘 ataat acestuia.




                                            - 20 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                            Clasa a XI-a


3.10.      Test de evaluare a cunotin釘elor (2)

Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip
complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect.




Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe
numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin
apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit.
Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta
timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile.

Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta
butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare
a rspunsului:

             pentru rspuns corect               i pentru rspuns greit

Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul
variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile
corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi
specificat rspunsul corect.

n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i
acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou
variantele de rspuns.




                                            - 21 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                 Clasa a XI-a


3.11. Graf conex. Graf tare conex. Componente
conexe


Ini釘ial v afla釘i 樽n modul "Adugare arce". Generarea de subgrafuri
ce au propriet釘ile cerute se face astfel: se selecteaz mai 樽nt但i
(prin apsarea cu butonul mouse-ului) acele arce ale grafului care
dori釘i s達 se gseasc達 樽n subgraf. Atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de
subgraful generat apsa釘i butonul de validare pentru a vede ce
propriet釘i are subgraful.




Prin apsare pe butonul      se activeaz modul de tergere a arcelor
dintre noduri. Butonul devine        . n acest mod se poate terge
orice arc, prin simpla apsare pe el.




                                            - 22 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                              Clasa a XI-a


3.12.      Test de evaluare a cunotin釘elor (3)

Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip
complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect.




Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe
numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin
apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit.
Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta
timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile.

Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta
butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare
a rspunsului:

               pentru rspuns corect                 pentru rspuns greit

Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul
variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile
corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi
specificat rspunsul corect.

n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i
acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou
variantele de rspuns.




                                            - 23 -
Grafuri orientate - Manualul profesorului                      Clasa a XI-a



4. Bibliografie
          Atanasiu A.; Bazele informaticii, Universitatea din
           Bucureti, 1989

          Livovschi L., Georgescu H.; Sinteza i analiza
           algoritmilor, Editura tiin釘ific si Enciclopedic, Bucureti,
           1986

          Tomescu I.; Probleme de combinatoric i teoria
           grafurilor, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1981

          Tomescu I.; Ce este teoria grafurilor?, Editura tiin釘ific i
           Pedagogic, Bucureti, 1981

          Ivac Cornelia, Prun Mona; Bazele informaticii- Manual
           pentru clasa a X-a, Editura Petrion, Bucureti

          Knuth D. E; Tratat de programarea calculatoarelor.
           Algoritmi fundamentali, Editura Tehnic, 1974




                                            - 24 -

More Related Content

Similar to Manualul profesorului (20)

Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Metode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematiciiMetode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematicii
crynutza_25
Metode active 速n didactica matematicii
Metode active 速n didactica matematiciiMetode active 速n didactica matematicii
Metode active 速n didactica matematicii
enculescusilvia
Metode active 辿-束n didactica matematicii
Metode active  辿-束n didactica matematiciiMetode active  辿-束n didactica matematicii
Metode active 辿-束n didactica matematicii
cirstea_oana
Metode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematiciiMetode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematicii
m_mariana1981
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
Nina Cebotari
Tipuri de lectie.docx
Tipuri de lectie.docxTipuri de lectie.docx
Tipuri de lectie.docx
GeaninaGeany2
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primarMetode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Baciu Ana-Andreea
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primarMetode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Alexandra Elena
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdfIPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
EduardTopolnicianu
Prezentare CERED-2019
Prezentare CERED-2019Prezentare CERED-2019
Prezentare CERED-2019
Dana Craciun
Proiect plan de lectie grup
Proiect plan de lectie grup Proiect plan de lectie grup
Proiect plan de lectie grup
cristinastefanuti
Metode interactive (lim. lit. rom)
Metode interactive (lim. lit. rom)Metode interactive (lim. lit. rom)
Metode interactive (lim. lit. rom)
Mary Dulits
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doca VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
AlexandraBejan8
Proiect lectie deschisa
Proiect lectie deschisaProiect lectie deschisa
Proiect lectie deschisa
TundeLaudat
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului didactic I
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului  didactic ILucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului  didactic I
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului didactic I
Naghi Elisabeta Edit
Proiect plan lectie integrale c12 bun
Proiect plan lectie integrale c12 bunProiect plan lectie integrale c12 bun
Proiect plan lectie integrale c12 bun
cameliababus
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
Metode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematiciiMetode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematicii
crynutza_25
Metode active 速n didactica matematicii
Metode active 速n didactica matematiciiMetode active 速n didactica matematicii
Metode active 速n didactica matematicii
enculescusilvia
Metode active 辿-束n didactica matematicii
Metode active  辿-束n didactica matematiciiMetode active  辿-束n didactica matematicii
Metode active 辿-束n didactica matematicii
cirstea_oana
Metode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematiciiMetode active in didactica matematicii
Metode active in didactica matematicii
m_mariana1981
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
0 in cadrul_sedinte_metodice_a_catedrelor_tipuridefunctii
Nina Cebotari
Tipuri de lectie.docx
Tipuri de lectie.docxTipuri de lectie.docx
Tipuri de lectie.docx
GeaninaGeany2
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primarMetode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Baciu Ana-Andreea
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primarMetode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Metode si instrumente_de_evaluare_in_ciclul_primar
Alexandra Elena
Manualul profesorului
Manualul profesoruluiManualul profesorului
Manualul profesorului
natashcka
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdfIPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
IPT_REPERE_METODOLOGICE_DOMENIUL_COMERT_ECONOMIC_2022_2023.pdf
EduardTopolnicianu
Prezentare CERED-2019
Prezentare CERED-2019Prezentare CERED-2019
Prezentare CERED-2019
Dana Craciun
Proiect plan de lectie grup
Proiect plan de lectie grup Proiect plan de lectie grup
Proiect plan de lectie grup
cristinastefanuti
Metode interactive (lim. lit. rom)
Metode interactive (lim. lit. rom)Metode interactive (lim. lit. rom)
Metode interactive (lim. lit. rom)
Mary Dulits
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doca VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
a VIII-a piramida regulata-arii si volume.doc
AlexandraBejan8
Proiect lectie deschisa
Proiect lectie deschisaProiect lectie deschisa
Proiect lectie deschisa
TundeLaudat
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului didactic I
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului  didactic ILucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului  didactic I
Lucrare metodico-tiin釘ific pentru ob釘inerea gradului didactic I
Naghi Elisabeta Edit
Proiect plan lectie integrale c12 bun
Proiect plan lectie integrale c12 bunProiect plan lectie integrale c12 bun
Proiect plan lectie integrale c12 bun
cameliababus

More from natashcka (11)

Motivatia alegerii
Motivatia alegeriiMotivatia alegerii
Motivatia alegerii
natashcka
Studierea limbajului pascal
Studierea limbajului pascalStudierea limbajului pascal
Studierea limbajului pascal
natashcka
Surse educa釘ionale pe web
Surse educa釘ionale pe webSurse educa釘ionale pe web
Surse educa釘ionale pe web
natashcka
Tipuri de lectie
Tipuri de lectieTipuri de lectie
Tipuri de lectie
natashcka
Metode
MetodeMetode
Metode
natashcka
Motivatia alegerii
Motivatia alegeriiMotivatia alegerii
Motivatia alegerii
natashcka
Studierea limbajului pascal
Studierea limbajului pascalStudierea limbajului pascal
Studierea limbajului pascal
natashcka
Surse educa釘ionale pe web
Surse educa釘ionale pe webSurse educa釘ionale pe web
Surse educa釘ionale pe web
natashcka
Tipuri de lectie
Tipuri de lectieTipuri de lectie
Tipuri de lectie
natashcka

Manualul profesorului

  • 2. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Cuprins: 1. Terminologie 2. Structur general 2.1. Obiective didactice 2.2. Con釘inut 2.3. Recomandri de structurare i predare 3. Obiecte de con釘inut - detaliere 3.1. M1 No釘iuni introductive 3.2. M2 Lan釘. Drum. Circuit. 3.3. M3 Graf par釘ial. Subgraf. 3.4. M4 Graf orientat complet 3.5. M5 Graful turneu 3.6. M6 Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (1) 3.7. M7 Matrice asociate grafurilor orientate 3.8. M8 Algoritmul Roy Warshall 3.9. M9 Problema celebrit釘ii 3.10. M10 Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (2) 3.11. M11 Graf conex. Graf tare conex. Componente conexe 3.12. M12 Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (3) 4. Bibliografie -2-
  • 3. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 1. Terminologie Butoane instructaj sunt amplasate 樽n partea din dreapta- sus a ecranului i, atunci c但nd sunt accesate, prezint pas cu pas, 樽ntr-o fereastr de detaliu, instruc釘iuni despre folosirea unei aplica釘ii. Butoane demonstra釘ie sunt amplasate 樽n dreptul enun釘urilor Teorem sau 樽n dreptul unui rezultat, i 樽i ofer utilizatorului, 樽ntr-o fereastr de detaliu, demonstra釘ia teoremei, respectiv modul 樽n care s-a ajuns la acel rezultat. Butoane de reini釘ializare a anima釘iei / aplica釘iei - - Prin apsarea lor se reini釘ializeaz anima釘ia, respectiv aplica釘ia. Butoane de validare Apar 樽n aplica釘ii care necesit verificarea solu釘iei. Butoane de generare aleatoare - - Generez 樽n mod aleator solu釘ii valide pentru problemele propuse. Texte de reper reprezint simboluri grafice prezente intr-un text care, atunci c但nd sunt accesate, prezint ferestre de ajutor, in care se detaliaz o anumit no釘iune. Ferestre detaliu sunt ferestre care ofer informa釘ii suplimentare despre o anumit no釘iune. Exemplu : -3-
  • 4. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 2. Structura general n acest capitol sunt prezentate obiectivele didactice care pot fi atinse utiliz但nd acest material. n finalul prezentrii sunt incluse c但teva recomandri privind unele moduri 樽n care ar putea fi combinate aceste momente pentru a ob釘ine o lec釘ie. 2.1. Obiective didactice Obiectiv Detaliere Obiective de referin釘 R1 Identificarea problemelor care pot fi rezolvate cu ajutorul teoriei grafurilor R2 nsuirea i aprofundarea no釘iunilor teoretice ale teoriei grafurilor R3 Urmrirea etapelor de realizare a unei aplica釘ii prin metode caracteristice teoriei grafurilor Obiective opera釘ionale OP1 nsuirea 樽n mod corect a no釘iunilor 樽nv釘ate : graf orientat, gradul interior i gradul exterior al unui nod, mul釘imea succesorilor / predecesorilor unui nod, mul釘imea arcelor care ies / intr dintr-un / 樽ntr-un nod OP2 Eviden釘ierea corect a no釘iunilor de lan釘, drum, circuit 樽ntr-un graf orientat OP3 Identificarea i construirea de grafuri par釘iale i subgrafuri ale grafurilor orientate OP4 nsuseairea no釘iunii de graf complet OP5 Construiasc corect a grafurilor complete, cu un numr dat de noduri OP6 Exemplificarea no釘iunilor 樽nv釘ate folosind graful special - graful turneu. OP7 Eviden釘ierea matricelor asociate grafurilor orientate i formularea de observa釘ii pe marginea lor OP8 nsuirea algoritmului Roy-Warshall pentru implementarea lui ulterioar 樽n aplica釘ii OP9 Utilizarea propriet釘ilor matricei de adiacan釘 i a matricei drumurilor 樽n rezolvarea aplica釘iilor OP10 Exemplificarea no釘iunilor de graf conex, component conex, graf tare conex i component tare conex OP11 Analiza asemnrilor i deosebirilor care apar 樽ntre no釘iunile de graf conex - graf tare conex, componenta conex componenta tare conex OP12 Selectarea variantelor corecte i s argumentarea alegerii unei anumite formule 樽n rezolvarea aplica釘iilor OP13 Analiza corect a fiecrei probleme i s dezvoltarea g但ndirii algoritmice, capacit釘ii de generalizare i problematizare. -4-
  • 5. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 2.2 Con釘inut Se prezint lista obiectelor de con釘inut (notate cu M) i caracteristicile lor generale. M1 No釘iuni introductive Obiective didactice OP1, OP13 Timp de predare 15 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : expunere, elevii conversa釘ie, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: explicatia 樽n etapa de comunicare; 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental; conversa釘ia de consolidare 樽n etapa de fixare a cunotintelor Descriere descrierea prin exemple a no釘iunilor de graf orientat, gradul unui nod (interior, exterior), mul釘inea succesorilor unui nod, mul釘inea predecesorilor unui nod, mul釘imea arcelor Cuvinte cheie graf orientat, gradul unui nod M2 Lan釘, Drum, Circuit Obiective didactice OP2, OP13 Timp de predare 20 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : expunere, elevii conversa釘ie, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: explicatia 樽n etapa de comunicare; 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental; conversa釘ia de consolidare 樽n etapa de fixare a cunotin釘elor Descriere descrierea no釘iunilor de lan釘, drum, circuit 樽ntr-un graf orientat eviden釘ierea deosebirilor existente 樽ntre aceste no釘iuni Cuvinte cheie drum, lan釘, circuit -5-
  • 6. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a M3 Graf par釘ial, subgraf Obiective didactice OP3, OP13 Timp de predare 15 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : expunere, elevii conversa釘ie, brainstorming metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, exerci釘iul de consolidare Descriere prezentarea no釘iunilor de graf par釘ial i subgraf analizarea modalit釘ilor de ob釘inere a grafurilor par釘iale i a subgrafurilor pornind de la un graf dat Cuvinte cheie graf par釘ial, subgraf M4 Graf orientat complet Obiective didactice OP4, OP5, OP13 Timp de predare 20 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul de consolidare Descriere descrierea no釘iunii de graf complet construirea tuturor grafurilor complete cu un numr dat de noduri Cuvinte cheie graf orientat complet M5 Aplica釘ia (1) Graful turneu Obiective didactice OP6, OP13 Timp de predare 20 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie, problematizare, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, problematizarea prin crearea de situa釘ii problem, exerci釘iul de consolidare Descriere determinarea unui drum elementar care trece prin toate nodurile grafului 樽ntr-un graf turneu Cuvinte cheie graf turneu, drum elementar -6-
  • 7. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a M6 Test gril de evaluare a cunotin釘elor (1) Obiective didactice OP3, OP6, OP12 Timp de predare 10 min Tip de interac釘iune cu evaluare 樽n form scris prin intermediul elevii calculatorului Descriere test gril cu itemi de tip asociere (pereche) Cuvinte cheie graf par釘ial, graf turneu M7 Matrice asociate grafurilor orientate Obiective didactice OP7, OP13 Timp de predare 25 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul de consolidare Descriere descrierea no釘iunilor de matricea de adiacen釘, matricea v但rfuri arce, matricea drumurilor construirea acestor matrice Cuvinte cheie matricea de adiacen釘, matricea v但rfuri-arce, matricea drumurilor M8 Algoritmul Roy - Warshall Obiective didactice OP8, OP13 Timp de predare 25 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie, algoritmizarea metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: algoritmizarea prin determinarea pailor secven釘ei Roy- Warshall, exerci釘iul de consolidare Descriere descrierea algoritmului Roy-Warshall pentru determinarea matricei drumurilor Cuvinte cheie algoritmul Roy-Warshall -7-
  • 8. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a M9 Aplica釘ie (2) - Problema celebrit達釘ii Obiective didactice OP9, OP13 Timp de predare 20 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul de consolidare Descriere prezentarea problemei de determinare a persoanei celebre dintr-un grup Cuvinte cheie matricea de adiacen釘 M10 Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (2) Obiective didactice OP4, OP7, OP12 Timp de predare 10 min Tip de interac釘iune cu evaluare 樽n form scris prin intermediul elevii calculatorului Descriere test gril cu itemi de tip asociere (pereche) Cuvinte cheie graf complet, matricea de adiacent, matricea drumurilor M11 Graf conex. Graf tare conex. Componente conexe Obiective didactice OP10, OP11 Timp de predare 15 min Tip de interac釘iune cu metode de comunicare oral : elevii expunere, conversa釘ie, studiu de caz metode de ac釘iune: exerci釘iul, 樽nv釘area prin descoperire proceedee de instruire: conversa釘ia de consolidare, 樽nv釘area prin descoperire dirijat, inductiv, experimental, exerci釘iul de consolidare Descriere descrierea no釘iunilor de graf conex, graf tare conex determinarea componentelor conexe si a componentelor tare conexe; Cuvinte cheie graf conex, graf tare conex, component conex, component tare conex M12 Test gril達 pentru evaluarea cunotin釘elor (3) Obiective didactice OP10, Op11, OP12, OP13 Timp de predare 10 min Tip de interac釘iune cu evaluare 樽n form scris prin intermediul elevii calculatorului Descriere test gril cu itemi de tip asociere (pereche) Cuvinte cheie graf conex, graf tare conex, component tare conx -8-
  • 9. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 2.2. Recomandri de structurare i predare Plan de lec釘ie 1 Timp: 1 or Obiect de con釘inut Timp (min) M1 15 M2 20 M3 15 Plan de lec釘ie 2 Timp: 1 or Obiect de con釘inut Timp (min) M4 20 M5 20 M6 10 Plan de lec釘ie 3 Timp: 1 or Obiect de con釘inut Timp (min) M7 25 M8 25 Plan de lec釘ie 4 Timp: 1 or Obiect de con釘inut Timp (min) M9 20 + implementarea algoritmului M10 10 Plan de lec釘ie 5 Timp: 1 or Obiect de con釘inut Timp (min) M7 25 M11 15 M12 10 -9-
  • 10. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3. Obiecte de co釘inut - detaliere n continuare vom prezenta 樽n detaliu modul de utilizare a elementelor din ferestrele lec釘iei. (navigare, elemente specifice, func釘ionarea aplica釘iilor, etc.). Subliniem c navigarea elementar se face cu ajutorul butoanelor descrise 樽n Cap. 1 Terminologie, al acestui manual. Nu ne vom referi la acestea dec但t spicuitiv. 3.1. No釘iuni introductive n acest obiect de con釘inut sunt prezentate no釘iunile introductive legate de no釘iunea de graf orientat. De asemenea, este prezentat modul 樽n care se poate compune un graf orientat plec但nd de la o serie de elemente 樽ntre care se stabilesc rela釘ii. Elemente 樽ntre Graful orientat care se ob釘inut stabilesc rela釘ii Mul釘imea Mul釘imea nodurilor arcelor Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe elementul ini釘ial i apoi pe cel final. - 10 -
  • 11. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul . Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul . Prin apsare pe butonul se activeaz modul de tergere a arcelor dintre noduri. Butonul devine . n acest mod se poate terge orice arc, prin simpla apsare pe el. n timp ce se definesc legturile 樽ntre elemente se deseneaz i graful asociat corespunztor i se afieaz mul釘imile nodurilor i a arcelor. n partea dreapt se pot testa no釘iunile teoretice explicate. Litere care semnific noduri No釘iune teoretic Rezultat Csu釘 alb Trage釘i cu mouse-ul de una din literele ce semnific noduri 樽n graf i aeza釘i-o 樽n oricare din csu釘ele albe pentru a vizualiza rezultatul corespunztor. - 11 -
  • 12. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3.2. Lan釘. Drum. Circuit. Fiecare dintre cele trei no釘iuni este prezentat separat. Selec釘ia uneia dintre no釘iuni se face aps但nd pe butonul corespunztor: Prin apsare pe butonul se activeaz modul de tergere a arcelor dintre noduri. Butonul devine . n acest mod se poate terge orice arc, prin simpla apsare pe el. Lan釘 Enun釘ul problemei sugereaz faptul c trebuie s達 genera釘i un lan釘. Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai: selecta釘i nodul ini釘ial, aps但nd pe una dintre cldirile marcate de la A la K. Acesta va fi marcat automat drept nodul curent, prin colorarea cu rou a literei selecta釘i unul din arcele ce au la una dintre extremit釘i chiar nodul ini釘ial de la pasul precedent. Dac達 arcul selectat este valid, va fi acum marcat drept nodul curent cealalt extremitate a arcului atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i butonul de validare - 12 -
  • 13. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Drum Enun釘ul problemei sugereaz faptul c trebuie s達 genera釘i un lan釘. Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai: enun釘ul problemei sugereaz達 faptul c trebuie s達 genera釘i un drum. Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai selecta釘i unul din nodurile care sunt legate printr-un arc cu nodul de la pasul anterior. Dac達 nodul selectat este valid, acesta va fi marcat drept nodul curent atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i butonul de validare Circuit Enun釘ul problemei sugereaz達 faptul c達 trebuie s達 genera釘i un circuit. Pentru a face acest lucru, trebuie s urma釘i urmtorii pai: - 13 -
  • 14. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a selecta釘i nodul ini釘ial, aps但nd pe una dintre cldirile marcate de la A la K. Acesta va fi marcat automat drept nodul curent, prin colorarea cu rou a literei selecta釘i unul din nodurile care sunt legate printr-un arc cu nodul de la pasul anterior. Dac nodul selectat este valid, acesta va fi marcat drept nodul curent atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de lan釘ul generat, apsa釘i butonul de validare 3.3. Graf par釘ial. Subgraf. Cele dou no釘iuni sunt prezentate separat. Selec釘ia uneia dintre ele se face aps但nd pe butonul corespunztor: Graf par釘ial Ob釘inerea unui graf par釘ial se face prin tergerea unuia sau mai multor arce ale grafului ini釘ial. Selectarea arcului care urmeaz達 a fi ters se face prin pozi釘ionarea mouse-ului deasupra sa, moment 樽n care arcul respectiv devine de culoare roie. tergerea propriu-zis se face aps但nd pe arcul selectat. - 14 -
  • 15. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Subgraf Ob釘inerea unui subgraf se face prin tergerea unuia sau mai multor noduri ale grafului ini釘ial. Selectarea nodului care urmeaz達 a fi ters se face prin pozi釘ionarea mouse-ului deasupra sa, moment 樽n care nodul respectiv devine de culoare roie. tergerea propriu-zis se face aps但nd pe nodul selectat. 3.4. Graf complet n acest obiect de con釘inut este prezentat no釘iunea de graf complet. Se urmrete gsirea tuturor grafurilor complete ce se pot forma cu trei noduri. Zona de lucru Zona de salvare a solu釘iilor Butoane de parcurgere a solu釘iilor - 15 -
  • 16. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe nodul ini釘ial i apoi pe nodul final. Pentru a terge un arc al grafului, se apas pe nodul ini釘ial i apoi pe cel final. Dac graful este complet, apsa釘i pe butonul de validare pentru a-l salva. Pentru a reveni asupra unei solu釘ii deja salvate, apsa釘i cu mouse-ul pe ptratul din partea dreapt ce con釘ine imaginea acesteia. Se va deschide un meniu 樽n care ave釘i posibilitatea s達 alege釘i opera釘ia dorit達. 3.5. Graful turneu n acest obiect de con釘inut este prezentat no釘iunea de graf turneu, care este un caz particular de graf complet. Problema care se pune este gsirea unui drum 樽n graf care s treac prin fiecare nod o singur dat. - 16 -
  • 17. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Definirea drumului pe care 樽l va parcurge cartea se face prin trasarea arcelor ce 樽l vor compune, care vor fi de culoare roie. Trasarea unui arc se face aps但nd cu mouse-ul mai 樽nt但i pe nodul ini釘ial i apoi pe nodul final. Prin apsare pe butonul se activeaz modul de tergere a arcelor dintre noduri. Butonul devine . n acest mod se poate terge orice arc, prin simpla apsare pe el. Pentru revenirea la starea ini釘ial se apas 樽nc o dat pe acest buton. tergerea unui arc al drumului duce la tergerea arcelor ce urmeaz 樽n continuarea sa 樽n compunerea drumului. 3.6. Test de evaluare a cunotin釘elor Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect. Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit. Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile. Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare a rspunsului: - 17 -
  • 18. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a pentru rspuns corect i pentru rspuns greit Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi specificat rspunsul corect. n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou variantele de rspuns. 3.7. Matrice asociate grafurilor orientate n acest obiect de con釘inut sunt definite trei tipuri de matrice asociate grafurilor orientate: matricea de adiacen釘, matricea drumurilor i matricea v但rfuri arce. - 18 -
  • 19. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a Pentru a trasa un arc 樽n graf apsa釘i cu mouse-ul mai 樽nt但i pe elementul ini釘ial i apoi pe cel final. Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul . Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul . Prin apsare pe butonul se activeaz modul de tergere a arcelor dintre noduri. Butonul devine . n acest mod se poate terge orice arc, prin simpla apsare pe el. Matricele asociate se actualizeaz la fiecare modificare fcut pe graf. 3.8. Algoritmul Roy-Warshall n acest obiect de con釘inut este prezentat algoritmul Roy-Warshall, un algoritm simplu de ob釘inere a matricei drumurilor pornind de la matricea de adiacen釘. Sgeata Dreprunghiul indic indic func釘ia linia curent curent Elementul prelucrta la momentul curent Prelucrri curente Apsa釘i butonul pentru a porni execu釘ia pas cu pas a algoritmului. Apsa釘i butonul pentru a opri execu釘ia algoritmului. Sgeata, 樽mpreun cu dreptunghiul de culoare roie, indic linia i respectiv func釘ia care se execut達 la momentul curent. - 19 -
  • 20. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3.9. Problema celebrit釘ii n acest obiect de con釘inut este prezentat o aplica釘ie practic: problema celebrit釘ii. Matricea de Rspunsuri Graful adiacen釘 asociat asociat grafului Pentru a aduga elemente apsa釘i pe butonul . Pentru a terge ultimul element adugat apsa釘i pe butonul . Stabilirea rspunsurilor la 樽ntrebarea din enun釘 se face prin apsarea repetat cu mouse-ul pe zona de rspuns, reprezentat達 prin : . Rspunsul poate fi sau . n func釘ie de aceste rspunsuri se formeaz graful corespunztor i matricea de adiacen釘 ataat acestuia. - 20 -
  • 21. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3.10. Test de evaluare a cunotin釘elor (2) Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect. Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit. Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile. Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare a rspunsului: pentru rspuns corect i pentru rspuns greit Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi specificat rspunsul corect. n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou variantele de rspuns. - 21 -
  • 22. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3.11. Graf conex. Graf tare conex. Componente conexe Ini釘ial v afla釘i 樽n modul "Adugare arce". Generarea de subgrafuri ce au propriet釘ile cerute se face astfel: se selecteaz mai 樽nt但i (prin apsarea cu butonul mouse-ului) acele arce ale grafului care dori釘i s達 se gseasc達 樽n subgraf. Atunci c但nd sunte釘i mul釘umit de subgraful generat apsa釘i butonul de validare pentru a vede ce propriet釘i are subgraful. Prin apsare pe butonul se activeaz modul de tergere a arcelor dintre noduri. Butonul devine . n acest mod se poate terge orice arc, prin simpla apsare pe el. - 22 -
  • 23. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 3.12. Test de evaluare a cunotin釘elor (3) Acest obiect de con釘inut con釘ine un test gril cu rspunsuri de tip complement simplu, adic doar o variant de rspuns corect. Pentru a trece de la o problem la alta pozi釘iona釘i mouse-ul pe numrul problemei dorite. Bifarea rspunsurilor se face prin apsarea cu mouse-ul pe csu釘a corespunztoare raspunsului dorit. Se poate reveni asupra rspunsului la oricare dintre 樽ntrebri, at但ta timp c但t nu s-a rspuns la toate 樽ntrebrile. Dup bifarea rspunsurilor pentru fiecare problem, 樽n dreapta butoanelor cu numrul problemelor vor aprea indicatori de validare a rspunsului: pentru rspuns corect pentru rspuns greit Pentru a vedea rezolvarea apsa釘i butonul Rezolvare. n locul variantelor de rspuns ale fiecrei probleme vor aprea rezolvrile corespunztoare. n partea din dreapta-jos a ferestrei va fi specificat rspunsul corect. n locul butonului de rezolvare va aprea butonul napoi. Apsa釘i acest buton pentru ca 樽n locul rezolvrilor s fie afiate din nou variantele de rspuns. - 23 -
  • 24. Grafuri orientate - Manualul profesorului Clasa a XI-a 4. Bibliografie Atanasiu A.; Bazele informaticii, Universitatea din Bucureti, 1989 Livovschi L., Georgescu H.; Sinteza i analiza algoritmilor, Editura tiin釘ific si Enciclopedic, Bucureti, 1986 Tomescu I.; Probleme de combinatoric i teoria grafurilor, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1981 Tomescu I.; Ce este teoria grafurilor?, Editura tiin釘ific i Pedagogic, Bucureti, 1981 Ivac Cornelia, Prun Mona; Bazele informaticii- Manual pentru clasa a X-a, Editura Petrion, Bucureti Knuth D. E; Tratat de programarea calculatoarelor. Algoritmi fundamentali, Editura Tehnic, 1974 - 24 -