Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Metod_sam_KDM_2007[1].doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

Тема 7. Розрізи графів

Перерізом (розрізом) s графа G називається певна підмножина дуг, видалення якої збільшує кількість компонент зв’язності.

Підмножини вершин, що не перетинаються, утворюють розбиття множини усіх вершин графа G. Для перерізу довільно вводиться орієнтація – напрямок від одного боку перерізу до іншого.

Матриця S, рядки якої утворюють максимальний лінійно-незалежний набір вектор-перерізів, називається матрицею перерізів графа G. Стовпчики матриць перерізів i циклів нумеруються однаково – дугами графа, а кількість їх рядків у загальному випадку різна.

Навчитися знаходити розрізи графів, ранг розрізів та будувати базис розрізів [1, c. 286-292; 2, c. 286-292].

Тема 8. Комбінаторика

Розбиттям числа називається його подання у вигляді (5.1), коли порядок додатків не враховується.

де (5.1)

Підрахунок кількості розбиттів еквівалентний завданню про кількість розподілу однакових предметів за однаковими непорожніми комірками. Додатки у розбиттях називаються частинами; кількість входжень кожної частини до суми (5.1) називається її кратністю. Розбиття числа на додатків можна розглядати як -сполучення (з повтореннями) цих чисел, що задовольнить умові (5.1). Інколи для пошуку композицій числа (або обчислення їхньої кількості) зручно вирішити цю саму задачу для його розбиттів, а після цього перейти до композицій.

Нехай дана деяка послідовність чисел а0, а1, а2, …, аn, .... Якщо степеневий ряд (а0 + а1х + а2х2 + ... + аnхn + ...) збігається при деяких х до функції f(x), то f(x) називається продуктивною функцією для послідовності а0, а1, а2, …, аn, ... . Операціям над продуктивними функціями відповідають певні операції над відповідними послідовностями.

Розглянути додаткові розділи комбінаторики та навчитися використовувати їх на практиці [1, с. 438-453; 2, c. 437-453; 10, c. 90-121, с. 192-296, с. 212-216; 12, c. 28-30].

6 Індивідуальні контрольні завдання

Завдання 1. Задана універсальна множина U та чотири її підмножини A, B, C, D.

U = {1, 2, 3, ... , 60};

A = {a U ¦ a=p*i};

B = {b U ¦ b=q*i};

C = {c U ¦ c=r*i};

D = {d U ¦ d=s*i};

i=1,2,3,...n .

Значення p, q, r, s за варіантами наведені у табл. 6.1.

Вказати за допомогою кругів Ейлера відношення між множинами U, A, B, C, D.

Таблиця 6.1

Параметр

Варіанти

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

p

2

3

1

4

2

4

3

2

5

4

q

3

6

2

2

4

8

2

3

3

6

r

5

4

3

6

3

5

6

7

5

2

s

6

9

4

3

6

3

6

8

9

3

Знайти потужність множин F1, , F10.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

Завдання 2. У табл. 6.2 задані значення 10 булевих функцій f(x,y,z).

Таблиця 6.2

Параметр

Варіант

x

y

z

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

Для кожного варіанта за таблицею значень булевої функції записати її ДДНФ та ДКНФ. Спростити отримані ДДНФ і ДКНФ, використовуючи тотожності булевої алгебри.

Завдання 3. У табл. 6.3 наведені значення 10 булевих функцій. Функцію Вашого варіанта та функцію для наступного варіанта вважати набором булевих функцій. Визначити, чи є такий набір функцій функціонально-повним.

Таблиця 6.3

Параметр

Варіант

x

y

z

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

1

0

0

0

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

1

Завдання 4. У табл. 6.4 наведені ДДНФ булевих функцій номерами конституент одиниці, що закодовані десятковими еквівалентами. Мінімізувати ДДНФ, що відповідає варіанту, за допомогою метода Квайна – Мак-Класки

Таблиця 6.4

Варіант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

0

0

1

1

2

0

1

0

1

2

1

2

3

2

3

3

3

1

5

5

2

4

4

4

5

4

4

2

6

6

3

5

6

5

6

8

6

4

7

7

8

7

7

9

8

9

7

6

8

11

9

9

9

10

11

12

9

8

11

12

10

11

11

11

12

13

10

9

13

14

11

12

13

13

13

14

11

11

14

15

12

14

14

15

15

15

13

14

15

Завдання 5. Спростити за допомогою карт Карно.

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

  5. ;

  6. ;

  7. ;

  8. ;

  9. ;

  10. .

Завдання 6 За мінімальною ДНФ завдання 5 побудувати перемикальний ланцюг у базисі ТА-НІ (И-НЕ).

Завдання 7. Визначити за допомогою таблиць істинності, яких висловлювань (Істинне, Хибне, ні те, ні інше) стосуються формули, наведені у табл. 6.5 за Вашими варіантами.

Таблиця 6.5

Варіант

Формула

1

)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Завдання 8. Неорієнтований мультиграф з 9 вершинами заданий матрицею сумiжностi. Деякі елементи цієї матриці r[j,k], позначені координатами j та k, наведені в табл. 6.6. Невказанi елементи матриці дорівнюють нулю. Треба:

а) побудувати повну матрицю сумiжностi, діаграму графа та матрицю iнцiденцiї;

б) знайти у графі ейлерів та гамiльтонiв цикли або ланцюги, якщо вони є;

в) визначити хроматичне число та реберне хроматичне число графа;

г) знайти цикломатичне число графа.

д) побудувати деяке остовне дерево графа;

е) побудувати базис розрiзiв графа, базис циклів графа.

Таблиця 6.6

Параметр

Варiант

j

k

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

1

0

2

1

2

0

0

2

1

1

1

3

1

2

0

1

2

2

2

1

3

1

2

4

1

2

1

1

0

3

2

1

1

2

2

5

1

1

1

3

1

2

1

1

2

1

2

7

1

1

1

2

1

0

1

1

0

1

3

7

1

1

1

0

1

3

2

0

1

1

3

8

1

2

2

1

2

0

0

1

3

1

3

9

2

3

2

0

1

4

2

2

1

3

4

6

1

0

0

2

2

3

1

1

1

1

5

6

1

1

1

2

1

3

2

0

1

1

6

8

1

2

1

1

1

0

2

3

2

1

7

8

1

1

0

1

0

2

0

1

1

1

8

2

0

0

1

1

0

2

3

1

1

1

8

9

1

1

2

2

1

2

1

3

1

1

Завдання 9. У табл. 6.7 ребрам (Vj, Vk) неорієнтованого графа, що задані номерами вершин j та k, вiдповiдає числова характеристика (довжина, вартість).

Таблиця 6.7

Параметр

Варiант

j

k

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

15

12

5

10

17

2

15

3

3

9

1

4

2

5

3

3

5

2

4

2

10

2

1

5

16

7

9

7

7

5

2

15

5

9

2

3

1

15

10

2

16

9

14

14

7

7

2

4

1

14

7

20

15

12

17

12

10

8

2

7

13

11

3

8

15

2

11

2

1

7

3

4

3

6

3

10

1

2

10

11

2

2

3

5

2

2

12

9

8

3

8

10

4

9

4

5

10

4

6

5

3

9

2

6

10

8

4

6

15

7

4

11

2

15

14

4

3

7

5

6

5

2

11

14

14

9

7

2

3

3

5

7

3

11

1

3

11

8

3

5

2

2

6

7

3

3

14

12

2

2

9

3

4

2

Довжини ребер, не вказані у таблиці, вважаються рівними нескiнченностi. Необхідно:

а) визначити відстань від вершини V1 до решти вершин;

б) побудувати на вершинах графа дерево мiнiмальної вартості.

Завдання 10. Транспортна мережа складається з дуг, що йдуть вiд вершини Vj до вершини Vk. Пропускнi спроможностi дуг, задані номерами j та k, вказані у табл. 6.7. V1 – вхід мережі, V7 – вихід. Знайти найбiльший потiк та найменший розрiз мережi.