离散

1.1

无序对

无序积 &

多重集

重复度

无向图G

顶点集V 无序积

边集E

有向图D 多重子集

n个定点的图被称为n阶图

无边为零图

平凡图: 1阶0图

空图:无顶点

环:两端点重合

关联,关联次数:与边相接的边数

相邻:共同点或共同边

有向图始点,终点

相邻也要遵从有向

孤立点:没边

1.2

度d:连接的边数,环算2

握手定理:度和为2*边

有向图出就是出度,如就是入度

悬挂顶点:度1,悬挂边

最大(小)(入/出)度△/δ

度数为奇数的顶点为偶数个

有向图入度=出度=边数

度数列:每个节点的度的数组

1.3

平行边:关联同一对顶点

重数:平行边的数量

有向平行边:简称平行边

多重图:有平行边

简单图:无环无平行边

无Kn_n(有)向完全图:m=n(n-1)(/2)

k-正则图:无向图且度都为k

无≥3(有≥2)向圈图,无向的简称圈图

轮图:≥4无向圈图加一点全连

n方体图:以2进制记录每一个点,只与其只有一位不同的点相连

1.4

(真)子图,母图:V和E都(或真)包含于

生成子图:只去边

导出子图G[V’/E’]:根据选择的V’或E‘将相关的另一个集合中的元素全部保留

补图:对于无向图,补成完全图的边集所得图

1.5

同构:完全一致,可以通过调整边和点的位置来使其相同

2.1

通路:a→b的一条路

长度:边的数量

回路:a=b

简单通/回路:边异

初级通/回路(路径/圈):边异且点异

奇/偶圈

复杂通/回路:一条边多次出现

表示:v0e0v1vn1en1vnv_0e_0v_1\cdots v_{n-1}e_{n-1}v_n

若u能到v,那么存在通路,那么必有≤n-1

若u存在简单回路,那么必有≤n

2.2

连通的:存在通路

连通图:平凡图/任意两点都连通

连通分支:互相能到的一个部分,其R={<x,y>}为等价关系,即自反,对称,传递

p(G):连通分支的数量,=1时为连通图

短程线d(a,b):最短路

距离:短程线长度

删除:G-V’或G-E’

点(边)割集:这些点(边)删除正好使连通分支增加

割点(边)(桥):只有一个点(边)的点割集

完全图无点割集

0图都无

边割集最多增加1个,而点割集≥1

点(边)连通度κ(G)/λ(G):最小的点(边)割集大小或者(或者让点数只剩1个)

平凡图,都0

完全图,点 n-1

κ≤λ≤δ

2.3

可达:a→b

相互可达:a→b,b→a

短程线d<a,b>

弱连通图:去掉方向为连通图

单向连通图:任意两个顶点一个可达另一个 存在经过每个点的一条通路

强联通:互相可达 存在经过每个点的一条回路

3.1

关联矩阵M(G)n×m_{n×m}:点和边的关联次数

每列和2,每行和度,总和握手

3.2

有向关联矩阵M(D)n×m_{n×m}:始点1,终点-1

可算入度出度,列和0

3.3

有向邻接矩阵A(D)n×n_{n×n}:i到j的边数

Aijl^l_{ij}:i到j长度为l的通路数

Bijl^l_{ij}:i到j长度≤l的通路数

3.4

有向可达矩阵P(D)n×n_{n×n}:i能不能到j iff Bijn1^{n-1}_{ij}>0

无向图的可达和邻接类似

4.1

二部图:将图中的顶点分为两个点集,任意一条边的两个端点各属于一个点集

完全二部图Kr,sK_{r,s}:两个点集两两互联

两个点集被称为互补顶点子集

判定:无奇数长度回路

一般判定:直接分类标记

匹配:指二部图的一个子图,一个顶点的边数≤1

极大匹配:多一条边就不是匹配了

完备匹配:一个点集都配备了一条边

完美匹配:双方都完备匹配

hall定理(相异性条件)(充要):v1中的任意k各顶点至少与v2中的任意k各顶点相邻

t条件(充分):存在整数t,使v1中每个顶点的度≥t,且v2中每个顶点的度≤t

4.2

欧拉通路:经过每条边=1的通路

欧拉回路:是回路的欧拉通路

欧拉图:有欧拉回路

无向图判定条件:连通图且无奇度顶点

有向图判定条件:连通图且所有顶点入度=出度

有向图欧拉通路非回路判定条件:连通图且有2个不满足,一个差值为1,一个为-1

4.3

哈密顿通路:经过每个点=1的通路

哈密顿回路(必为初级):是回路的哈密顿通路

哈密顿图:有哈密顿回路

删除v1个顶点,p≤v1

有割点的不是哈密顿图

因为是回路

(充分):n≥3无向简单图,任意一对不相邻顶点度和≥n-1存在通路,≥n为哈密顿图

最小度≥n2\frac{n}{2}也是哈密顿图

n≥2有向图,略去方向存在Kn_n,则存在哈密顿通路

4.4

平面图仅讨论无向图

平面嵌入:画在平面上无交叉边

平面图:有平面嵌入的图

面Ri_i:平面图的一个区域

无限面:最外侧的无线区域

内部面:除无限面的其他面

边界:一个面的边界

次数deg(Ri_i):边界的长度,即边界的边数

面的次数之和*2=边数,即握手定理

极大平面图:加入一条边就不是平面图了

性质:连通且当n≥3时每个面的次数都为3

n-m+r=k+1 k为连通分支数

若为连通平面图,且min次数≥l,则mll2(n2)m\le \frac{l}{l-2}(n-2)

同胚:同构或反复插入或消去2度顶点后同构

收缩:重合两点,删除关联边,剩下保留

库拉图斯基定理(判定):iff不含与k5或k33同胚的子图

                                   iff不含可收缩到k5或k33的子图

对偶图:面作点,若有共边,则相连,经过这条边,为连通平面图

点面数互换,边数不变

对偶图vi的度=ri的次数

点着色:对每个顶点涂色,要求相邻颜色不同

k-可着色的:能用k中颜色点着色

任何平面图都是4-可着色的

1.1

无向树(树):连通不含回路的图

森林:每个连通分支都是树

平凡树:平凡图

树叶:d=1

分支点:d≥2

非平凡树的叶子数≥2

不同度数列对应的树必不同构,但同度数列对应的树也可能不同构

1.2

生成树:是树的生成子图

树枝:在生成树中的边

弦:非树枝

余树:弦的导出子图

无向连通图都存在生成树

权:边上的实数

带权图

kruskal(避圈法)

2

有向树:略去方向为树的有向图

根树:一个顶点入度=0,其他入度=1

树根

树叶

内点:除去树根和树叶的点

分支点:内点和树根

层数:树根到该点的通路长度,即树根为0层

树高:max层

根子树:其实就是子树

有序树:将每一层的顶点都规定次序

r元树:每个节点的孩子≤r

r元正则树:每个节点的孩子=r

完全的:树叶的层数相同

最优二叉树(哈夫曼树):选最小的合并

最佳前缀码:根据频率生成哈夫曼树

前中后遍历

周游/行遍:每个顶点访问次数=1

前缀表示法:从右到左每个运算符对后面紧挨的两个数运算

后缀:从左到右~对前面~

1.1

S上的二元运算:S运算S→S

封闭:S上的二元运算对S封闭

S上的一元运算:运算S→S

1.2

交换律

结合律

幂等律x2=xx^2=x

分配律

吸收律:在交换律的基础上,x*(x+y)=x且x+(x*y)=x

代数常数:单位元,零元,可逆元,逆元

(左/右)单位元:ex=x

(左/右)零元:θx=θ

(左/右)逆元:yx=e

可逆:存在逆元

若存在左右单位元,则相等且为单位元

若存在左右逆元,则相等且为逆元

消去律

2.1

代数系统(代数)V:非空集合S和其上的k个1/2元运算,

<S,f1,f2,…>一般二元运算写在前,S被称为载体,还可写上代数常数

2.2

同类型的代数系统:运算个数,对应的元数,代数常数个数都相同

同种的代数系统:对应运算性质相同的同类型的代数系统

2.3

(真)子代数(同种):S中的一个(真)子集S‘,对所有运算封闭且代数常数相同

平凡子代数:V自身,其代数常数若封闭则为最小平凡子代数

积代数:两个同类型代数系统<A,+>,<B,>,<a1,b1>- <a2,b2>=<a1+a2,b1b2>,则<A×B,->为两代数系统的积代数,反之两者为其因子代数

特性:同类型,保留除消去律以外的所有运算性质,且保留代数常数

2.4

同态映射(同态):f:V1→V2(同类型),f(x+y)=f(x)*f(y)

单同态:单射

满同态(同态像):满射

同构≌:双射

自同态:到自身的同态

零同态:f(x)=0x,x∈Z

同态:能够保留除消去律以外的大多性质和代数常数

同构:拥有完全相同的性质,被认为是同一代数系统

3.1

半群:<S,+>,+可结合

含幺半群(独异点):有单位元的半群

若可结合,x0=ex^0=e

子半群,子独异点(要求e要保留)

独异点的同态要求f(e1)=e2f(e_1)=e_2

3.2

群:每个元素都有逆元的独异点

有限群:有限元素群

无限群:无限元素群

阶|G|:元素的个数

平凡群:只有单位元

交换群(阿贝尔群):二元运算还是可交换的群

有负次方:即(-1)*n

元素的阶|a|:min k,ak=emin\ k,a^k=e

无限阶元:不存在阶

像矩阵一样,(a1an)1=an1a11(a_1\cdots a_n)^{-1}=a_n^{-1}\cdots a_1^{-1}

ax=b和ya=b都有唯一解,a1bba1a^{-1}b和ba^{-1}

群可以使用消去律

iff k是阶的整数倍的时候时ak=ea^k=e

逆元的阶相同

b1ab=a|b^{-1}ab|=|a|

ab=ba|ab|=|ba|

(真)子群

平凡子群:G和{e}

判定定理1:ab∈G且a1a^{-1}∈G

判定定理2:ab1^{-1}∈G

由a生成的子群:{akk是整数^k|k是整数}

群的中心:{a|对任意x,ax=xa}

交换群的中心就是自身

子群格

零同态:G1→G2,f(x)=e2f(x)=e_2

内自同构:G→G,f(x)=axa1f(x)=axa^{-1}

循环群

a为生成元

无限循环群,只有两个生成元,生成元和它的逆元

n阶循环群,与n互质的a^k

n元置换σ(i)