Как найти разделяющие вершины

  1. Разрезы и разделяющие множества графа. Примеры.

Множество E’
E
называется разрезом
(разделяющее множество)
,
если оно не имеет подмножеств и его
удаление увеличивает количество
компонент связности k.

Множество вершин
называется разделяющим
вершины u
и v,
если при его удалении эти вершины
принадлежат различным компонентам
связности.

Разрез единичной
длины называется мост.

Связный граф без
точек сочленения называется блоком.

Теорема Менгера:
Пусть u,
v
– несмежные вершины в графе G.
Наименьшее число вершин в множестве,
разделяющем вершины u
и v,
равно наибольшему числу цепей,
непересекающимся по вершинам.

Сумма пропускных
способностей ребер некоторого разреза
называется пропускной
способностью разреза.

Теорема
Форда-Фалкерсона
.
Максимальный поток в сети равен
минимальной пропускной способности
его разреза.

  1. Дерево и лес. Свойства деревьев. Диаметр и радиус дерева. Примеры.

Ациклический граф
называется деревом,
если k=1.
При k>1
такой граф называется лес.
Количество деревьев в лесе равно его
k.
Дерево не имеет кратных ребер и петель.

Количество деревьев,
построенных на n
вершинах, равно nn-2.

Любое дерево
однозначно определяется его расстоянием
– длиной наименьшей цепи – между концевыми
вершинами.

  • Ориентированное
    дерево – ордерево;

  • Любая цепь в дереве
    – простая;

  • Любые две вершины
    в дереве связаны единственной цепью;

  • Вершина дерева
    является висячей,
    если ее степень равна 1, инцидентное ей
    ребро тоже висячее.

Теорема о свойствах
дерева:
G=(V,E)
– дерево, если:

k=1;

G
не имеет циклов;

|E|=|V|-1;

если |V|2,
то в G,
по крайней мере, две висячие вершины.

Длина максимальной
ветки дерева называется его высотой
(
h).

Расстояние от
корня до вершины – уровень
вершины (ребра).

Вершины одного
уровня – ярус
дерева.

Висячие вершины
(ребра) имеют I
уровень
.

Вершина(-ы)
максимального уровня называются центром
(-ами) дерева.

Если в дереве 1
центр, то оно центрально,
если 2 центра,
то бицентрально.

Цепи, проходящие
через центр(ы), называются диаметральными,
а наибольшая из них – диаметр
дерева
.

Каждая вершина
дерева имеет кортеж (последовательность
натуральных чисел)- количество вершин
соответствующей ветки.

Кортежи центров
называются центральными.

Длина кортежа
равна своему первому числу.

У изоморфных
деревьев центральные кортежи совпадают.

Если в дереве одну
из вершин выбрать корневой,
и все ребра направить к корню или от
корня, то получим ордерево.

Свойства ордерева:

|E|=|V|-1;

при отмене ориентации
получим простое дерево;

в ордереве
отсутствуют контуры;

в каждую вершину
существует единственный путь из остальных
вершин;

поддерево ордерева
является ордеревом (называется ветка);

из свободного
дерева можно получить ордерево,
произвольно выбрав корень.

Если все ребра
ордерева направлены к
корню
, то
это сеть
сборки
.

Ордерево
выровнено,
если все висячие вершины располагаются
на одном или двух последних уровнях.
Для выровненного ордерева

Log2(|V|+1)-1
h

Log2(|V|+1)

Ордерево упорядочено,
если: 1). У
него единственный корень v0;
2). Множество Vv0
разбивается на попарно непересекающиеся
множества, на которых определяются
поддеревья.

Пример:
корневой каталог диска.

Дерево бинарное,
если у корневого дерева s(v0)=2,
и дерево состоит из двух бинарных
поддеревьев.

Бинарное дерево
не является упорядоченным.

Обобщением ордерева
является понятие сети.

Сеть задается
парой C(V,ε),
где V-
множество вершин, ε = {Е0,
Е1,
Е2,…}–
семейство наборов дуг. В наборах Еi
(i=0,1,2,3,…)
элементы могут повторяться.

Е0
– множество полюсов,
Еi
(i=,1,2,3,…)
– множества дуг.

Если каждый из
наборов Еi
(i=,1,2,3,…)
содержит ровно 2 элемента, то сеть есть
граф с
выделенными полюсами.

Сеть, дуги которой
нагружены пропускной способностью,
называется транспортной
сетью.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #

Разделяющая вершина

Cтраница 1

Относительно разделяющей вершины а все остальные вершины связного графа разбиваются на классы эквивалентности, если в один класс отнести все вершины, не разделенные вершиной а. Граф распадается на подграфы, натянутые на каждый таков класс вершин, расширенный добавлением а. Эти подграфы называются а-компонентами графа.
 [1]

Понятия разделяющих вершин и ребер были расширены до понятия разделяющих графов. Изучение разделения при помощи кратчайших цепей было проведено Маклсйном; ряд других обобщении ввели Неттльтон, Гольдберг и Грин.
 [2]

Понятия разделяющих вершин и ребер были расширены до понятия разделяющих графов. Изучение разделения при помощи кратчайших цепей было проведено Маклейном; ряд других обобщений ввели Неттльтон, Гольдберг и Грин.
 [3]

Через разделяющую вершину проходят все цепи. Поэтому она не может зависеть ни от какой неэквивалентной ей вершины.
 [4]

При исключении разделяющей вершины граф распадается на компоненты.
 [6]

Sn является разделяющей вершиной сети S. Любая другая разделяющая вершина сети S лежит внутри некоторой подсети Sf и является для S; разделяющей. Действительно, всякая цепь подсети S является подцепью некоторой цепи сети S ( см. ( 2), стр.
 [7]

Связный граф без разделяющих вершин называется несепара-белъным. Если для любой пары вершин графа существует содержащий их элементарный цикл, то граф называется циклически связным.
 [8]

Разложимая сеть имеет разделяющую вершину тогда и только тогда, когда она s – разложима.
 [9]

Показать, что всякая разделяющая вершина сети минимальна.
 [10]

Показать, что всякая разделяющая вершина сети, смежная с обоими ее полюсами, минимальна.
 [11]

Граф К не имеет разделяющих вершин.
 [12]

Соединяющие вершины блоков являются разделяющими вершинами графа.
 [14]

Дирак) Если граф без разделяющих вершин имеет простой цикл нечетной длины, то каждая его вершина принадлежит простому циклу нечетной длины.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Инструменты вершин¶

Эта страница охватывает множество инструментов вершин Меню Полисетка ‣ Вершины. Эти инструменты в основном работают при выделенных вершинах, однако, некоторые из них работают с гранями или ребрами

Слияние (Объединение)¶

Объединение вершин¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Объединить…, Специальные ‣ Объединить или Специальные вершины [Ctrl-V] ‣ Объединить

Горячая клавиша: Alt-M

Этот инструмент позволяет объединить все выделенные вершины к одной, при этом удалятся все другие вершины. Вы можете выбрать расположение объединенной вершины из всплывающего меню перед объединением

К первой

При выборе этого режима, все вершины объединяются к первой выбранной.

К последней

При выборе этого режима, все вершины объединяются к последней выбранной (активной).

К центру

Доступен во всех режимах выбора, поместить оставшуюся вершину в центр выделения.

У курсора

Доступен во всех режимах, оставшиеся вершины объединятся в место 3D курсора.

Схлопнуть

Это специальная опция, объединяет вершины только если выделено более одной вершины подряд. По сути, одиночно выделенные вершины не объединяет, объединяются только взаимосвязанные вершины. Вы получите объединенные вершины выглядящие как “островки” Остальные вершины будут располагаться в центре своих “островков” Она так же доступна в меню Полисетка ‣ Ребра ‣ Схлопнуть

Слияние вершин конечно также удаляет некоторые грани и кромки. Но Blender сделает все возможное, чтобы сохранить ребра и грани, которые лишь частично участвует в объединении.

Редактировать с автообъединением¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Менню: Полисетка ‣ Редактировать с автообъединением

В меню Полисетка в виде переключателя: Редактировать с автообъединением. Когда опция включена, как только вершина приближается к другой ближе чем настройка Расстояния объединения (в панели*Инструменты полисетки* см. ниже), Они автоматически объединяются.

Удалить двойные вершины¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Панель: Контекст редактирования –> Инструменты полисетки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Удалить двойные вершины, Специальные ‣ Удалить двойные вершины or Специальные вершины [Ctrl+V] ‣ Удалить двойные вершины

Горячая клавиша: [W] ‣ Удалить двойные вершины or Полисетка ‣ Вершины ‣ Удалить двойные вершины

Удаление двойных вершин является полезным инструментом для упрощения полисетки путем слияния вершин, которые находятся ближе, чем указанное расстояние друг от друга. Альтернативный способ упрощения полисетки использовать модификатор Аппроксимация.

Расстояние слияния

Устанавливает расстояние для объединения вершин в единицах измерения Blender

Невыделенное

Позволяет объединять вершины с другими не выделенными вершинами Когда отключена, выбранные вершины будут быть объединены только с другими выбранными.

Разделение¶

Разорвать¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Разорвать

Горячие клавиши: V

Разрыв создает “дыру” в полисетке, сделав копию выбранных вершин и ребер, по-прежнему привязаны к соседу невыбранных вершин, так что новые ребра, границы граней на одной стороне, и старые, границы граней на другой стороне разрыва.

Примеры¶

../../../_images/rip-before.jpg

выделение вершины

../../../_images/rip-after.jpg

Дыра созданная после использования разрыва на вершине

../../../_images/rip-edges-before.jpg

Выбранные ребра

../../../_images/rip-edges-after.jpg

Результат разрыва с выбранными ребрами

../../../_images/rip-complexSelection-before.jpg

Множественное выделение вершин

../../../_images/rip-complexSelection-after.jpg

Результат операции разрыва

Ограничения¶

Разрыв будет работать только тогда когда ребра и/или вершины выбраны. Использование этого инструмента когда грани выбраны (явно или неявно) будет выдавать сообщение об ошибке “Не удалось разорвать выделенные грани”. Если ваше выделение включает некоторые ребра или вершины которые не лежат между двумя гранями мы получим сообщение “Невозможно разорвать несколько разделенных ребер”

Заполнение разрывов¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Заполнение разрывов

Горячие клавиши: Alt-V

Заполнение разрывов работает так же как и инструмент разрыва описанный выше, но вместо того чтобы оставить дыру, она заполняет его геометрией

../../../_images/rip-edges-before.jpg

Выбранные ребра

../../../_images/ripFill-result.jpg

Результат заполнения разрыва

Разделить¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Разделить

Горячие клавиши: Y

Это довольно специфичный инструмент, он создает копию выделения, удаляя оригинальные данные Если он не используется ни одним не выбранным элементом Это значит, что разделение ребра из полисетки, исходные края все равно останутся, если только он не связан с чем либо еще. Если вы разделяете грань, то оригинальная грань будет удалена, но ребра и вершины останутся неизменными. И так далее.

Обратите внимание, что “скопированное” осталось ровно в том положении что и оригинал, так что Вы должны его переместить (G) чтобы увидеть его..

Разделить (Изолировать)¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Разделить

Горячие клавиши: P

Вы получите новую разделенную полисетку в отдельном объекте как описано здесь.

Соединить цепочку вершин¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣
Соединить цепочку вершин

Горячие клавиши: J

Этот инструмент соединяет вершины в том порядке в котором они были выбраны, разделяя грани между ними.

Запуская второй раз он соединит первую и последнюю вершину.

Вершины могут быть не соединены с другими гранями и будут создавать ребра, это можно использовать как быстрый способ соединения изолированных вершин.

Соединение вершин¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Соединить вершины

Этот инструмент соединяет выделенные вершины путем создания ребер между разделенными гранями. Другими словами соединить выделенные вершины граней, разделив грани.

Этот инструмент может использоваться на многих гранях сразу.

../../../_images/vertexConnect-before.jpg

Выделенные вершины перед соединением

../../../_images/vertexConnect-after.jpg

После соединения вершин

../../../_images/vertexConnect-after-faces.jpg

Две грани соединились из вершин операцией соединения

Скольжение вершин¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Панель: Контекст редактирования –> Инструменты полисетки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Передвинуть

Горячие клавиши: Shift-V

Передвижние вершин смещает вершину вдоль соседних краев Использование Shift-V Чтобы активировать инструмент. Выделите нужные грани, затем перемещайте мышь и подтвердите лекой клавишей мыши LMB. Перетащите курсор, чтобы указать вдоль какого ребра Вы хотите смещать, затем LMB чтобы применить смещение

Shift

Более высокая точность контроля

Ctrl

Привязка к значению (Полезно сочетать с автоматическим объединением)

LMB

Применяет инструмент

RMB или Esc

Отменяет

Alt или C

Закрепляет направление вдоль какой грани происходит смещение.

../../../_images/VertexSlide1.jpg

Выделенная вершина

../../../_images/VertexSlide2.jpg

Позиционирование вершин в интерактивном режиме

../../../_images/VertexSlide3.jpg

Перемещение вершины

Гладко¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Панель: Контекст редактирования –> Инструменты полисетки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Сгладить вершины, Специальные ‣ Сгладить вершины или Специальные вершины [Ctrl-V] ‣ Сгладить вершины

Горячие клавиши: Полисетка ‣ Вершины ‣ Сгладить вершины

Это применит 1 раз сглаживание вершин, если надо сгладить сильнее надо применить еще раз Инструмент сглаживания.

Создать родительскую вершину¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Создать родительскую вершину

Горячие клавиши: Ctrl-P

Это будет родитель для другого выделенного объекта(ов) вершин/граней/выделенных ребер, как описано тут.

Добавить Крюк¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Полисетка ‣ Вершины ‣ Добавить крюк

Горячие клавиши: Ctrl-H

Добавлю Модификатор Крюк (Используется новая пустышка, или текущий выделенный объект) связывается с выделением. Обратите внимание, что даже если он появится в меню история, это действие не может быть отменено в режиме “Режим правки” – наверное потому, что она включает в себя другие объекты.

Смешать из формы, Передать форму¶

Ссылка

Режим: Режим правки

Меню: Специальные вершины [Ctrl-V] ‣ Смешать из формы и Полисетка ‣ Вершины ‣ Передать форму

С этими опциями вы можете ознакомиться в ключах формы.

Макеты страниц

Понятие разреза играет важную роль при изучении вопросов, связанных с отделением одного множества вершин данного графа от другого. Такие задачи возникают, например, при изучении потоков в сетях. В этих задачах фундаментальную роль играет изучение поперечных сечений сети, отделяющих источник потока от стока, и нахождение ограничивающего поперечного сечения, которое является самым, узким местом. Ясно, что узкие места определяют пропускную способность сети в целом.

Перед тем, как дать формальное определение разреза, введем более общее понятие. Пусть связный граф и подмножество множества его ребер. При этом называется разделяющим множеством тогда и только тогда, когда подграф несвязен. Здесь через обозначено множество ребер, которые принадлежат но не принадлежат Разделяющие множества всегда существуют (если граф имеет, по крайней мере, две вершины), так как всегда можно положить В дальнейшем без ограничения общности будем считать, что рассматриваемые графы не имеют петель, так как петли не влияют на связность графа.

Примеры двух разделяющих множеств графа (второе разделяющее множество является подмножеством первого) показаны пунктиром на рис. 1.9. Разделяющее множество, изображенное на рис. 1.9, а, разбивает граф на три компоненты, одна из которых содержит вершины множества обведенного кружком на рисунке. Очевидно, что для разбиения графа достаточно удалить только те ребра,

которые соединяют множество вершин с вершинами Эти ребра изображены пунктиром на рис.

Рис. 1.9.

В общем случае, если задан связный граф и множество его вершин разбито на два непустых подмножества множество ребер, соединяющих называется разрезом. Для любого множества это множество ребер будет непусто в силу связности графа и следовательно, разрез определен. Для любого заданного графа совокупность разрезов, определенных различными множествами образует подкласс класса всех разделяющих множеств и, более того, любое разделяющее множество содержит, по крайней мере, один разрез в качестве своего подмножества.

Особый интерес для изучения представляют минимальные разделяющие множества, т. е. такие разделяющие множества, которые не содержат собственного подмножества, разделяющего граф. Минимальные разделяющие множества называются простыми разрезами. Из предыдущих определений ясно, что простой разрез обязательно является разрезом, однако не каждый разрез является простым. Например, разрез, изображенный на рис. не является простым. В общем случае, если удаление ребер, принадлежащих разрезу делит граф на три или более компоненты, то разрез не может быть простым. В самом деле, возвращение любого одного ребра из может соединить не более двух компонент, и граф, полученный в результате, будет содержать все же, по крайней мере; две компоненты, что и означает

существование собственного подмножества разреза рассекающего граф.

Пусть – связный граф, содержащий, по крайней мере, две вершины, и пусть тогда множество всех ребер (исключая петли), инцидентных является разрезом, соответствующим разбиению Обратим внимание читателя на дополнительность понятий покрывающего дерева и разреза. Первое понятие характеризует минимальное множество ребер, которое связывает все вершины графа, а второе — минимальное множество ребер, отделяющее некоторые вершины графа от остальных. Объединяя сделанные замечания и определения, получаем следующий результат.

Теорема 1.7. Покрывающее дерево имеет, по крайней мере, одно общее ребро с любым из разрезов графа.

Пусть вершины связного графа разбиты на два непустых подмножества и пусть замкнутый маршрут, который начинается и кончается в вершине Без потери общности можно положить (рис. 1.10).

Рис. 1.10.

Двигаясь по цепи мы все время остаемся в или переходим из множества и обратно четное число раз. Отсюда следует

Теорема 1.8. В связном графе замкнутый маршрут имеет с произвольным разрезом четное числб (возможно равное нулю) общих элементов. Следовательно, каждый цикл и каждый из разрезов имеют четное число общих ребер.

Упражнения

(см. скан)

(см. скан)

1

Оглавление

  • ОТ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА
  • ЧАСТЬ I. ОСНОВЫ ТЕОРИИ
  • Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: НЕОРИЕНТИРОВАННЫЕ ГРАФЫ
  • 1.2. Геометрические графы
  • 1.3. Абстрактные графы
  • 1.4. Изоморфизмы и реализации
  • 1.5. Термины, описывающие локальные свойства
  • 1.6. Маршруты, цепи и циклы
  • 1.7. Связность
  • 1.8. Деревья и леса
  • 1.9. Разделяющие множества и разрезы
  • 1.10. Некоторые специальные классы графов
  • Глава 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ: ОРИЕНТИРОВАННЫЕ ГРАФЫ
  • 2.3. Термины для описания локальной структуры
  • 2.4. Ориентированные маршруты, пути и контуры
  • 2.5. Сильная связность
  • 2.6. Деревья и разрезы
  • 2.7. Ориентированные графы и бинарные отношения
  • Глава 3. РАЗБИЕНИЯ И РАССТОЯНИЯ НА ГРАФАХ
  • 3.2. Разбиения ребер
  • 3.3. Разбиения дуг
  • 3.4. Гамильтоновы цепи и циклы
  • 3.5. Разбиения вершин
  • Графы: 3.6. Радиус и диаметр
  • 3.7. Задачи о минимальных расстояниях
  • Глава 4. ПЛОСКИЕ И НЕПЛОСКИЕ ГРАФЫ. ТЕОРЕМА О РАСКРАСКЕ
  • 4.2. Плоские графы
  • Двойственный граф
  • Многогранные графы
  • 4.3. Дополнительный граф
  • 4.4. Раскраска ребер графа
  • 4.5. Раскраска граней и вершин. Задача о четырех красках
  • 4.6. Графы и поверхности
  • Глава 5. МАТРИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРАФОВ
  • 5.2. Матрица инциденций
  • 5.3. Матрица циклов
  • 5.4. Матрица разрезов
  • 5.5. Матрица смежности вершин
  • 5.6. Матрица путей
  • 5.7. Реализуемость матриц циклов и разрезов
  • 5.8. Матрица графов и комбинаторная топология
  • ЧАСТЬ II. ПРИЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ГРАФОВ
  • Глава 6. ПРИКЛАДНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕОРИИ ГРАФОВ
  • ПРИЛОЖЕНИЯ К ЭКОНОМИКЕ И ИССЛЕДОВАНИЮ ОПЕРАЦИЙ
  • 6.3. Линейное программирование и потоки в сетях
  • 6.4. Задачи типа ПЕРТ
  • КОМБИНАТОРНЫЕ ЗАДАЧИ
  • 6.5. Примеры комбинаторных задач в теории графов
  • Применение теоремы Пойя к задачам перечисления
  • 6.6. Минимальное число аварий на кирпичном заводе
  • 6.7. Минимальное число пересечений в полных графах
  • ГОЛОВОЛОМКИ И ИГРЫ
  • 6.8. Задача соединения раскрашенных кубов [7]
  • 6.9. Задачи изменения состояний системы
  • 6.10. Матричная форма задачи о переправе
  • 6.11. Задача деления треугольника
  • 6.12. Игра двух лиц
  • 6.13. Игры на шахматной доске
  • ПАРОСОЧЕТАНИЯ
  • 6.14. Максимальные паросочетания
  • ТЕХНИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
  • 6.15. Анализ технических систем
  • 6.16. Сети связи
  • 6.17. Граф потока сигналов
  • 6.18. Переключательные сети (схемы)
  • 6.19. Объединение электростанций в энергосистему
  • 6.20. Печатные схемы
  • ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ
  • 6.21. Идентификация в химии
  • 6.22. Простая модель из органической химии
  • 6.23. Два примера из статистической механики
  • 6.24. Генетическая задача
  • ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА И ОБЩЕСТВА
  • 6.25. Графы и кибернетика
  • 6.26. Применения в социологии
  • 6.27. Математические модели разоружения
  • 6.28. Лингвистика
  • ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
  • 6.29. Математические машины и цепи Маркова
  • 6.30. Группы и обыкновенные графы
  • 6.31. Построение деревьев минимальной общей длины
  • 6.32. Графы и собственные значения неотрицательных матриц
  • 6.33. Задача ранжирования
  • Глава 7. ПОТОКИ В СЕТЯХ
  • 7.3. Отношения между потоками и операции над ними
  • 7.4. Простые потоки
  • 7.5. Другое представление потока
  • 7.6. Потоки с ограничениями на дугах
  • 7.7. Максимальный поток в транспортной сети
  • 7.8. Максимальные потоки в сетях общего вида с ограниченными пропускными способностями дуг
  • 7.9. Потоки минимальной стоимости
  • 7.10. Некоторые специальные задачи о потоках
  • 7.11. Задачи о многопродуктовых потоках
  • 7.12. Стохастические потоки в сетях
  • КРАТКИЙ ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Добавить комментарий