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[原创]关于网络图论的一个命题

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发表于 2009-11-6 21:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
[watermark]注:图论在电路中的应用称为“网络图论”。
为了证明本文的主要结果,先介绍几个基本概念。
定义1:3条或3条以上支路的交点称为结点。
定义2:从一个图的某一个结点出发,沿着一些支路移动而到达另一结点(或回到出发点),这样的一系列支路称为一条路径。一条支路本身也算为路径。
定义3:当图的任意两个结点之间至少存在一条路径时,该图称为连通图。
定义4:如果一条路径的起点和终点重合,且经过的其他结点不重复出现,这条闭合路径就构成图的一个回路。
定义5:包含图的全部结点且不包含任何回路的连通子图称为连通图的树。树中包含的支路称为该树的树支。
下面的论断是有用的。
引理:在图的任何树中,任意两个结点之间的路径有且只有一条。
证明:如果存在两个结点,它们之间的路径有两条,那么就已经构成一个回路,这与树的定义矛盾。
下面的结论的证明是我独立得到的。
定理:任一个具有n 个结点的连通图,它的任何一个树的树支数为(n-1)。
证明:对于图G的任何给定的树T,我们总可以这样处理,在树T中任意选取一个结点,标记为1号。将与之直接相连的结点都标记为2号,依次为2A,2B,2C……,与所有2号结点直接相连的结点都标记为3号,依次为3A,3B,3C……,……………………重复上述步骤,直到将所有n个结点都标记完为止。这样一来,除对1号结点外的每个结点而言,与之直接连接的前一号结点都唯一确定,不妨将直接连接的两个结点之间的支路算作后者“所有”。从而除1号结点外,每个结点都对应一条支路(这里的对应是一一对应)。所以,树T中的支路数为(n-1)。如果在树中增加一条支路,由于树是连通的,所以这必然会产生一条回路,与树的定义矛盾。另一方面,若减少任意一条支路,根据引理1的结论,树T将不再连通,也构成矛盾。综上所述,树T的树支总数为(n-1)。证毕。
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