More Related Content Similar to ทฤษฎีกราฟเบื้องต้น Similar to ทฤษฎีกราฟเบื้องต้น (14) ทฤษฎีกราฟเบื้องต้น4. ตัวอย่าง 1
กำหนดสถำนกำรณ์ว่ำจังหวัดหนึ่งมี 6 อำเภอ คือ A , B , C , D , E
และ F
โดยที่อำเภอ A , B และ F มีถนนเชื่อมติดต่อกัน
อำเภอ C มีถนนเชื่อมไปยังอำเภอ B , E และ D
อำเภอ A และ E มีถนนเชื่อมติดต่อกัน
และอำเภอ D และ F มีถนนเชื่อมติดต่อกัน
เขียนแผนภำพโดยให้จุดแทนอำเภอ
และเส้น เชื่อมโยงระหว่ำงจุดสองจุดแทนถนน
A
B
C
D
F
E
6. กรำฟ G ประกอบด้วยเซตจำกัด 2 เซต
1. เซตที่ไม่เป็นเซตว่ำงของจุดยอด (Vertex)
แทนด้วยสัญลักษณ์ V(G)
2. เซตของเส้นเชื่อม (edge) ที่เชื่อมระหว่ำงจุดยอด
แทนด้วยสัญลักษณ์ E(G)
10. กำหนดกรำฟ G ดังรูป
จำกกรำฟ G ที่กำหนดให้จะได้ว่ำ
V(G) = {A , B , C , D}
E(G) = {e1 , e2 , e3 , e4 } หรือ
E(G) = {AB , AC , BC , BD}
11. กำหนด V(G) = {a , b , c} และ E(G) = {ab , ac , bc}
สำมำรถเขียนกรำฟได้ดังนี้
a
b c
a
b
c
a b
c
19. ตัวอย่าง จงพิจำรณำเส้นในกรำฟ G ต่อไปนี้ว่ำเส้นใดเป็นวงวน
และเส้นใดเป็นเส้นเชื่อมขนำน
เส้น e1 หรือ ab
เส้น e2 หรือ ab
เส้น e3 หรือ ab
เส้น e5 หรือ cc
27. บริษัท เสียงใสจริงๆ มีตาแหน่งว่าง 4 ตาแหน่ง
นักร้อง 1 ตาแหน่ง
นักแสดง 1 ตาแหน่ง
นักพากษ์ 1 ตาแหน่ง
นักจัดรายการ 1 ตาแหน่ง
มีผู้มาสมัคร 4 คนซึ่งมีความสามารถแตกต่างกันดังนี้
แดน มีความสามารถด้านนักร้อง
บีม มีความสามารถด้านนักร้องนักแสดง และจัดรายการ
กอล์ฟ มีความสามารถด้านนักพากษ์ และจัดรายการ
ไมค์ มีความสามารถด้านนักร้อง นักแสดง
ต้องการให้แต่ละคนได้งานตามความสามารถใน
ตาแหน่งที่ว่างเพียงคนละ 1 ตาแหน่งเท่านั้น
28. แดน
จาลองปัญหาสถานการณ์นี้ด้วยกราฟ G โดยที่
V(G) = {แดน , บีม , กอล์ฟ , ไมค์, นักร้อง , นักแสดง , นักพากษ์ , นักจัดรายการ}
E(G) ={แดนนักร้อง, บีมนักร้อง , บีมนักแสดง, บีมนักจัดรายการ ,
กอล์ฟนักพากษ์ ,กอลฟ์ นักจัดรายการ ,ไมค์นักร้อง , ไมค์ นักแสดง}
บีม
กอลฟ์
ไมค์
นักร้อง
นักแสดง
นักพากษ์
นักจัดรายการ
สรุปว่า
แดน เป็น นักร้อง
บีม เป็น นักจัดรายการ
กอล์ฟ เป็น นักพากษ์
ไมค์ เป็น นักแสดง
29. ในกำรจัดตำรำงสอบของวิชำ 6 วิชำ คือ วิชำคณิตศำสตร์ วิชำภำษำอังกฤษ วิชำภำษำไทย
วิชำวิทยำศำสตร์ วิชำสังคมศึกษำ วิชำสุขศึกษำ โดยที่ทรำบว่ำ
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำคณิตศำสตร์ และวิชำภำษำอังกฤษ
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำคณิตศำสตร์ และวิชำภำษำไทย
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำคณิตศำสตร์ และวิชำสุขศึกษำ
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำสังคมศึกษำ และวิชำสุขศึกษำ
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำสังคมศึกษำ และวิชำวิทยำศำสตร์
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำภำษำไทย และวิชำวิทยำศำสตร์
มีนักเรียนบำงคนเรียนวิชำภำษำไทย และวิชำภำษำอังกฤษ
จะสำมำรถจัดตำรำงสอบทั้ง 6 วิชำใช้เวลำสอบ 3 คำบได้อย่ำงไร
นักเรียนจึงสำมำรถจึงจะสอบได้ครบทั้ง 6 วิชำ
32. คณิต ,ไทย อังกฤษ สอบพร้อมกันได้หรือไม่
ไม่ได้
วิชาที่สอบพร้อมกันได้
มีวิชาใดบ้าง คณิต และสังคม
คณิต กับวิทย์
คาบที่ 1
คาบที่ 2
คาบที่ 3
คณิต วิทย์
สุขศึกษา อังกฤษ
สังคม ไทย
33. 1. ที่จอดรถแห่งหนึ่งมีรถที่จอดประจำ 6 คัน ในช่วงเวลำต่ำงๆ ดังนี้
คันที่ 1 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 7 นำฬิกำ ถึง 15 นำฬิกำ
คันที่ 2 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 12 นำฬิกำ ถึง 21 นำฬิกำ
คันที่ 3 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 9 นำฬิกำ ถึง 13 นำฬิกำ
คันที่ 4 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 6 นำฬิกำ ถึง 24 นำฬิกำ
คันที่ 5 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 8 นำฬิกำ ถึง 18 นำฬิกำ
คันที่ 2 จอดเฉพำะช่วงเวลำ 22 นำฬิกำ ถึง 8 นำฬิกำของวันถัดไป
34. 1.1 จงจำลองปัญหำนี้ด้วยกรำฟ โดยให้จุดยอดแทนรถแต่ละคัน
และจุดยอดสองจุดมีเส้นเชื่อมก็ต่อเมื่อรถที่แทนด้วยจุดทั้งสอง มีช่วงเวลำจอดรถซ้อนกัน
จาลองปัญหาด้วยกราฟ G
ให้จุดยอด 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 แทนรถคันที่ 1 ถึง รถคันที่ 6
จะได้ V(G) = { 1, 2, 3 ,4 , 5, 6}
E(G) = {12 , 13 , 15 , 16 , 23 ,24 , 25 ,35 45 ,46}
1
2
3
4
5
6
ต้องเตรียมพื้นที่จอดรถไว้อย่างน้อย 4 คัน
35. จุดยอด u และจุดยอด v ของกรำฟ
เป็นจุดยอดประชิด (adjacent vertices)
ก็ต่อเมื่อมีเส้นเชื่อมระหว่ำงจุดทั้งสอง
เส้นเชื่อม e ของกรำฟเกิดกับ(incident)จุดยอด v
ถ้ำจุดยอด v เป็นจุดปลำยจุดหนึ่งของเส้นเชื่อม e
41. บทนิยาม
• ดีกรี (degree) ของจุดยอด v ในกราฟ
คือ จานวนครั้งทั้งหมดที่เส้นเชื่อมเกิดกับจุดยอด v
•ใช้สัญลักษณ์ deg v แทน ดีกรีของ v
45. deg A =
deg B =
deg C =
deg D =
deg E =
2
3
2
3
0
พิจารณากราฟต่อไปนี้
46. deg A =
deg B =
deg C =
deg D =
deg E =
2
3
2
3
0
ผลรวมของดีกรีของจุดยอดทุกจุด = 2+3+2+3+0
10v
GVv
deg
48. ( )
deg
v V G
v
= 12
จานวนเส้นเชื่อม = 6
ผลรวมของดีกรี กับ จานวนเส้นเชื่อมของกราฟ
มีความสัมพันธ์กันอย่างไร
ผลรวมของดีกรีของจุดยอดทุกจุดในกราฟ
เท่ากับ
สองเท่าของจานวนเส้นเชื่อมในกราฟ
52. วิธีทา
สมมติว่ำมีกรำฟที่มีจุดยอด 4 จุด ดีกรีของจุดยอดเท่ำกับ 1 , 1 , 2 และ 3
2. จงพิจำรณำว่ำเป็นไปได้หรือไม่ว่ำจะมีกรำฟที่มีจุดยอด 4 จุด
และดีกรีของจุดยอด คือ 1 , 1 , 2 และ 3 ตำมลำดับ
ผลรวมของดีกรีของจุดยอดทุกจุด คือ 1 + 1 + 2 + 3 = 7
เป็นจานวนคี่
ขัดแย้งกับทฤษฎีบทที่1
ดังนั้น เป็นไปไม่ได้ที่จะมีกราฟดังกล่าว
54. G1
G2 G3 G4
a a b
a dc
eb
a
b
c d
e
f
กรำฟ จำนวน
เส้นเชื่อม
ผลบวกของดีกรีของจุด
ยอดทุกจุดของกรำฟ
จำนวนจุด
ยอดคี่
จำนวนจุดยอดคู่
G1
G2
G3
G4
57. ต่อไป สมมุติว่ำ กรำฟ G มีจุดยอดคี่ k จุด คือ v1 , v2 , v3 , . . . , vk และ
มีจุดยอดคู่ n จุด คือ u1 , u2 , u3 , . . . ,un
จำกทฤษฎีบทที่ 1 จะได้ว่ำ
(degv1 + deg v2 + deg v3 + . . .+ deg vk ) + (degu1 + deg u2 + degu3 + . . . + deguk) = 2q
เมื่อ q คือจำนวนเส้นเชื่อมของ G
พิสูจน์ ให้ G เป็นกรำฟ ถ้ำ G ไม่มีจุดยอดคี่
นั่นคือ G มีจำนวนจุดยอดคี่เป็นศูนย์ จะได้ว่ำ G มีจำนวนจุดยอดคี่เป็นจานวนคู่
ดังนั้น (degv1 + deg v2 + deg v3 + . . deg vk ) = 2q – (degu1 + deg u2 + degu3+ . . . degun)
เนื่องจำก degu1 , deg u2 , degu3 , . . . , deguk ต่ำงก็เป็นจำนวนคู่
แต่เนื่องจำก degv1 , deg v2 , deg v3 , . . . , deg vk เป็นจำนวนคี่
เพรำะฉะนั้น k จะต้องเป็นจำนวนคู่
จึงจะทำให้ degv1 + deg v2 + deg v3 + . . .+ degvk เป็นจำนวนคู่
สรุปได้ว่ำ กรำฟ G มีจุดยอดคี่เป็นจำนวนคู่
ดังนั้น 2q – (degu1 + deg u2 + degu3 + . . . degun) เป็นจำนวนคู่
นั่นคือ degv1 + deg v2 + deg v3 + . . .+ deg vk เป็นจำนวนคู่
58. 1) จงพิจารณาว่าเป็นไปได้หรือไม่ว่า
จะมีกราฟที่มีจุดยอด 4 จุด และดีกรีของจุดยอด คือ 1 , 1 , 2 และ 3 ตามลาดับ
วิธีทา สมมุติว่ามีกราฟที่มีจุดยอด 4 จุด
ดีกรีของจุดยอด คือ 1 , 1 , 2 และ 3 ตามลาดับ
จะได้ว่ากราฟมีจุดยอดคี่เป็นจานวน 3 จุด
ทุกกราฟจะมีจุดยอดคี่เป็นจานวนคู่ซึ่งขัดแย้งกับทฤษฎีบทที่ 2
สรุปว่า ไม่มีกราฟที่มีสมบัติดังกล่าว
59. 2) ในห้องประชุมแห่งหนึ่งมีผู้เข้าร่วมประชุม
ทั้งหมด 23 คน เป็นไปได้หรือไม่ว่าผู้เข้าร่วม
ประชุมแต่ละคนจับมือทักทายผู้เข้าร่วมประชุม
คนอื่นเพียง 7 คนเท่านั้น
แนวคิด ให้จุดยอดแทนผู้เข้าร่วมประชุม และ
เส้นเชื่อมแทนการจับมือทักทาย
จะได้ กราฟมีจุดยอด 23 จุด แต่ละจุดมีดีกรี 7
นั่นคือ กราฟมีจุดยอดคี่เป็นจานวน 23 จุด
23 เป็นจานวนคี่ ขัดแย้งกับทฤษฎีบทที่ 2
60. 3) จงพิจำรณำว่ำเป็นไปได้หรือไม่ที่จังหวัดหนึ่ง ซึ่งมี 5 อำเภอ คือ อำเภอเมือง
และ อำเภออื่นๆอีก 4 เมือง มี 3 อำเภอ ที่แต่ละอำเภอมีถนนเชื่อมกับอำเภออื่นอำเภอ
ละ 3 สำย มี 1 อำเภอ มีถนนเชื่อมกับอำเภออื่น 2 สำย มี 1 อำเภอ มีถนนเชื่อมกับ
อำเภออื่นทุกอำเภอ 1 สำย
อาเภอเมือง อาเภอ ข อาเภอ ค อาเภอ ง อาเภอ จ
ถนน
3
สาย
ถนน
3
สาย
ถนน
3
สาย
ถนน
2
สาย
ถนน
4
สาย
จุดยอดคี่ เป็นจานวนคู่