Глава 11

Деревья

[18/100%]
Показать
LaTeX
Задача 182

Определить, является ли неориентированное дерево плоским, эйлеровым, полуэйлеровым, гамильтоновым графом? Найти его хроматическое число.

?
Задача 183

Найти формулу, связывающую количества вершин и рёбер для леса из kk неориентированных деревьев.

?
Задача 184

Доказать, что в неориентированном дереве T=(V,E)\mathfrak {T}=(V, E), содержащем хотя бы одно ребро, количество висячих вершин равняется 2+∑v∈V2(deg⁡v−2)2+\sum_{v \in V_{2}}(\operatorname {deg} v-2), где V2−V_{2}- множество невисячих вершин.

?
Задача 185

Доказать, что если в связном неориентированном графе количество вершин равно количеству рёбер, то можно выбросить одно из рёбер так, что после этого граф станет деревом.

?
Задача 186

Доказать, что в неориентированном дереве существует вершина, через которую проходят все максимальные простые пути.

?
Задача 187

Доказать лемму 76 на стр. 221.

?
Задача 188

Доказать теорему 77 на стр. 223 в обратную сторону.

?
Задача 189

Пусть T=(V,E)\mathfrak {T}=(V, E) — это ориентированное дерево с корнем v0∈Vv_{0} \in V. Определим для каждой вершины v∈Vv \in V подграф Tv=(Vv,Ev)\mathfrak {T}_{v}=\left(V_{v}, E_{v}\right) следующим образом: VvV_{v} — это множество вершин, достижимых из vv в T\mathfrak {T}, а EvE_{v} — это множество рёбер из EE, оба конца которых входят в VvV_{v}. Доказать, что

?
(а)

Tv\mathfrak {T}_{v} является деревом с корнем vv;

(б)

если две разные вершины vv и uu имеют одинаковую глубину, то деревья Tv\mathfrak {T}_{v} и Tu\mathfrak {T}_{u} не пересекаются.

Задача 190

Пусть ⩽\leqslant — отношение частичного порядка на конечном множестве VV, которое обладает следующими двумя свойствами:

?
(а)

существует наименьший элемент rr;

(б)

если элементы xx и yy множества VV несравнимы, a⩾x,b⩾ya \geqslant x, b \geqslant y, то aa и bb тоже несравнимы.

Бинарное отношение E(x,y)E(x, y) на множестве VV означает, что xx — это максимальный из элементов, меньших yy. Доказать, что граф (V,E)(V, E) — это ориентированное дерево с корнем rr.

Задача 191

Пусть T=(V,E)\mathfrak {T}=(V, E) — ориентированное дерево, а x⩽yx \leqslant y означает, что вершина yy достижима из вершины xx. Доказать, что ⩽\leqslant — отношение нестрогого частичного порядка на VV, удовлетворяющее свойствам (а) и (б) из предыдущей задачи.

?
Задача 192

Пусть G=(V,E)\mathfrak {G}=(V, E) — это ориентированный граф с не менее чем двумя вершинами. Доказать, что граф G\mathfrak {G} является (ориентированным) деревом тогда и только тогда, когда в G\mathfrak {G} нет циклов, имеется один исток rr, а в каждую из остальных вершин v∈V\{r}v \in V \backslash \left\{ r\right\} входит ровно одно ребро.

?
Задача 193

Для множества вершин V={v1,…,vn}V=\left\{ v_{1}, \ldots , v_{n}\right\} определить, сколько существует неориентированных деревьев, в которых

?
(а)

вершина v1v_{1} является висячей;

(б)

обе вершины v1v_{1} и v2v_{2} являются висячими;

(в)

все вершины v1,…,vkv_{1}, \ldots , v_{k} являются висячими;

(г)

ровно две вершины являются висячими.

Задача 194

Пусть корень ориентированного дерева T\mathfrak {T} имеет пять сыновей, а каждая из остальных внутренних вершин имеет три или четыре сына, при этом количество вершин с тремя сыновьями вдвое больше количества вершин с четырьмя. Сколько всего вершин и рёбер в T\mathfrak {T}, если известно, что количество его листьев равно 26?∗26? *

?
Задача 195

Пусть F=(T1,…,Tn)\mathfrak {F}=\left(\mathfrak {T}_{1}, \ldots , \mathfrak {T}_{n}\right) — лес деревьев. Доказать, что по последовательности P=(PRF⁡(T1),…,PRF⁡(Tk))P=\left(\operatorname {PRF}\left(\mathfrak {T}_{1}\right), \ldots , \operatorname {PRF}\left(\mathfrak {T}_{k}\right)\right) можно однозначно восстановить лес F\mathfrak {F}. Доказать аналогичное утверждение для суффиксного обхода.

?
Задача 196

Доказать по индукции, что в каждом бинарном дереве количество nn вершин с двумя сыновьями на единицу меньше количества ℓ\ell листьев.

?
Задача 197

Сколько листьев и вершин есть в полном бинарном дереве высоты hh?

?
Задача 198

Построить дерево и ациклический ориентированный граф, представляющие следующую арифметическую формулу

Φ=(a+b)/(c+a⋅d)+((c+a⋅d)−(a+b)⋅(c−d)) \Phi =(a+b) /(c+a \cdot d)+((c+a \cdot d)-(a+b) \cdot (c-d))

Сколько вершин удалось сократить?

?
Задача 199

Построить дерево, представляющее следующую логическую формулу

Ψ=((x∨¬y)∧¬(z→(x∧y)))∨(¬z⊕y) \Psi =((x \vee \neg y) \wedge \neg (z \rightarrow (x \wedge y))) \vee (\neg z \oplus y)

Для полученного дерева построить префиксный, суффиксный и инфиксный обходы (для вершин с отрицаниями единственного сына считать правым).

?