\documentclass[11pt]{article} \usepackage{myctex} \usepackage{tikz} \usepackage{tikz,fullpage} \usetikzlibrary{arrows,% petri,% topaths}% \usepackage{tkz-berge} \usepackage{tkz-graph} \GraphInit[vstyle=Normal] \usepackage[position=top]{subfig} \title{作业 3} \author{11 丛宇 202411081537} \date{} \begin{document} \maketitle \section*{第四章} \begin{itemize} \item[1.] a 四个奇点 不行; b 可以; c 两个奇点 不行; d 可以 \item[3.] \begin{minipage}{0.9\textwidth} \begin{figure}[H] \centering \subfloat[]{ \begin{tikzpicture} \grCycle[prefix=v,Math=true,RA=1]{4}; \end{tikzpicture} } \subfloat[]{ \begin{tikzpicture} \SetVertexMath \Vertex[x=0,y=0]{v_1} \Vertex[x=2,y=0]{v_2} \Vertex[x=1,y=1.5]{v_3} \Vertex[x=3,y=1.5]{v_4} \Vertex[x=1,y=3]{v_5} \Edge(v_1)(v_2) \Edge(v_1)(v_3) \Edge(v_2)(v_3) % \Edge(v_2)(v_4) \Edge(v_3)(v_4) \Edge(v_3)(v_5) \Edge(v_4)(v_5) \end{tikzpicture} } \subfloat[]{ \begin{tikzpicture} \grComplete[RA=1,prefix=v,Math=true]{4} \end{tikzpicture} } \subfloat[]{ \begin{tikzpicture} \grComplete[RA=1,prefix=v,Math=true]{2} \end{tikzpicture} } \end{figure} \end{minipage} \item[4.] 归纳. $n=3$时显然成立. 假设对所有$n\leq k$成立, 现在考虑$n=k+1$. $m=\frac{k(k-1)}{2}+2$. 取 $v$ 为 $\deg(v)$ 最小的点, $G\setminus\set{v}$ 的边数 $m'\geq \frac{k(k-1)}{2}+2-(k-1)\geq \frac{(k-1)(k-2)}{2}+2$. 由归纳假设 $G\setminus\set{v}$ 包含 Hamilton cycle. 由于 $\deg(v)\geq 2$, $G$也包含 Hamilton cycle. \item[5.] $S=\set{i,g,k,p,b,d}$, $\omega(G\setminus S)=7>6=|S|$. \item[10.] \begin{itemize} \item $G$ 不是2-connected则存在两点 $u,v$之间只有一条 vertex disjoint path. 假设$G$有 Hamilton cycle, 则$u,v$之间存在两条vertex disjoint path. 矛盾. \item 假设二分图$G$ 存在 Hamilton cycle, $(v_1,...,v_n,v_1)$, 则所有奇数编号点属于$X$, 所有偶数编号点属于$Y$且$|X|=|Y|$. 与假设$|X|\neq|Y|$矛盾. \end{itemize} \item[12.] %假设 $G$ 无hamilton path. 对任意$(u,v)\notin E$, $G+(u,v)$ 不包含Hamilton cycle. 令 $d'_1\leq \dots\leq d'_n$ 为 $G+(u,v)$ 的度序列, 令$d_1\leq \dots\leq d_n$ 为 $G$ 的度序列. 由于$d'$中只有两个位置与$d$不同且都只$+1$, 不妨假设两个序列对应顶点相同. 因此 $d'_m\leq d_m+1\leq m$ 或 $d'_{n-m}\leq d_{n-m+1}n/2-3\delta-1\geq -1$. 有$2n-3m-3\delta -1\geq 0$ (是整数). 因此与假设矛盾. \end{itemize} \section*{第五章} \begin{itemize} \item[2.] 考虑$T$中任何$\deg(v)=1$的点, 如果存在完美匹配, 与叶子相连的边都在匹配中. 可以确定性的知道$T$中所有边是否在匹配中. 因此完美匹配唯一(如果存在). \item[5.] 3, 5 \item[7.] \begin{minipage}{0.4\textwidth} \begin{tikzpicture} \grComplete[RA=3,prefix=,Math=true]{9} \end{tikzpicture} \end{minipage} cycles: $\begin{aligned} &\set{1, 2, 8, 3, 7, 4, 6, 5, 9},\\ &\set{2, 3, 1, 4, 8, 5, 7, 6, 9},\\ &\set{3, 4, 2, 5, 1, 6, 8, 7, 9},\\ &\set{4, 5, 3, 6, 2, 7, 1, 8, 9}\\ \end{aligned}$ \item[13.] 找$K_{5,5}$的最小权重完美匹配. 30 \item[14.] SDR等价于bipartite matching 等价于 Hall's Theorem, 略 \item[18.] 等价于证明Tutte–Berge formula. \begin{proof} 令$d=\frac{1}{2}\min_{S\subset V} |V|-o(G-S)+|S|$, $\nu(G)$是$G$的最大匹配的大小. 考虑任意点集$U\subset V$, 有$\nu(G)\leq |U|+\nu(G-U)\leq |U|+1/2(|V\setminus U|-o(G-U))$ 因为$G-U$的每个odd component都至少有一个点不能被匹配到. 因此 $\nu(G)\leq d$. 下面证明$d\leq \nu(G)$. 需要证明$\exists S\subset V$ 使 $|V|+|S|+o(G-S)=\nu(G)$. 满足条件的$S$是 Edmonds-Gallai decomposition. 所以$d\leq \nu(G)$. \end{proof} \end{itemize} \end{document}