题目
【题目】设无向图G有10条边,3度与4度顶点各2个,其余顶点的度数均小于3,问G中至少有几个顶点.在最少顶点的情况下,写出G的度数列、△(G)、 δ(G)
【题目】设无向图G有10条边,3度与4度顶点各2个,其余顶点的度数均小于3,问G中至少有几个顶点.在最少顶点的情况下,写出G的度数列、△(G)、 δ(G)
题目解答
答案
【解析】设G的阶数为n,已知有2个3度顶点和2个4度顶点,其余n-4个顶点的度数均小于等于2.由握手定理可得2m=20≤2*3+2*4+(n-4)*2=2n+6解得,n≥7,即G中至少有7个顶点.当D有7个顶点时,其度数列为(2,2,2,3,3,4,4),A(G)=4 δ(G)=2.
解析
考查要点:本题主要考查握手定理的应用,以及如何通过度数约束条件确定图的最小顶点数。关键在于利用度数之和等于边数的两倍,并结合各顶点度数的限制条件建立不等式。
解题核心思路:
- 握手定理:所有顶点的度数之和等于边数的两倍(即$2m$)。
- 度数约束:已知3度和4度顶点各2个,其余顶点度数均$\leq2$。通过总度数建立不等式,求出顶点数$n$的最小值。
- 验证可行性:当$n$取最小值时,检查度数列是否满足图存在的条件(如Havel-Hakimi定理)。
破题关键点:
- 总度数计算:将已知顶点的度数与剩余顶点的最大可能度数相加,建立不等式。
- 不等式求解:通过总度数等于$2m=20$,解出$n$的最小值。
设图$G$的顶点数为$n$,已知:
- 3度顶点有2个,总度数为$3 \times 2 = 6$;
- 4度顶点有2个,总度数为$4 \times 2 = 8$;
- 剩余$n-4$个顶点的度数均$\leq2$,总度数最大为$2(n-4)$。
根据握手定理,总度数为$2m=20$,因此:
$6 + 8 + 2(n-4) \geq 20$
化简得:
$2(n-4) \geq 6 \implies n-4 \geq 3 \implies n \geq 7$
当$n=7$时,剩余3个顶点的度数均为2,总度数为$6+8+2 \times 3=20$,满足条件。
验证可行性:
- 度数列为$(4,4,3,3,2,2,2)$,按降序排列为$(4,4,3,3,2,2,2)$。
- 最大度$\Delta(G)=4$,最小度$\delta(G)=2$。
- 满足Havel-Hakimi条件:最大度4不超过剩余顶点数6,且后续顶点度数可调整。