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割點
鎖定
如果某個割點集合只含有一個頂點X(也即{X}是一個割點集合),那麼X稱為一個割點。
- 中文名
- 割點
- 外文名
- cut-vertex
- 所屬領域
- 離散數學
- 相關概念
- 割點集、連通分支數、連通圖等
- 定 義
- 刪除這個頂點集合以所有頂點相關聯的邊以後,圖的連通分量增多
- 類 型
- 離散數學名詞
割點定義
在無向聯通圖 G=(V,E)中: 若對於x∈V, 從圖中刪去節點x以及所有與x關聯的邊之後, G分裂成兩個或兩個以上不相連的子圖, 則稱x為G的割點。 簡而言之, 割點是無向聯通圖中的一個特殊的點, 刪去中這個點後, 此圖不再聯通, 而所以滿足這個條件的點所構成的集合即為割點集合。
對於鐵路和公路等交通圖,割點和橋在軍事、經濟上有重要的意義。顯然有割點的圖不是哈密頓圖。而如果uv是橋且deg(u)≥2,則u是一個割點。
割點相關性質
割點定理1
設v是連通圖
的一個頂點,則下列命題等價:
(1)v是G的一個割點;
(2)存在與v不同的兩個頂點u和w,使得v在u與w間的每條路上;
(3)存在V\{v}的一個2-劃分
,使得
,v在u與w間的每條路上。
顯然
是V\{v}的一個2-劃分。對
,u與w不在
的同一個連通分支中,所以在
中u與w間沒有路。而因為G是連通圖,所以在G中u與w間有路。因此,在G中,v必在u與w間的每條路上。
(3)
(2):(2)是(3)的特例,所以(3)成立時(2)必成立。
(2)
(1):假設(2)成立,欲證(1)成立,只需證
是不連通圖。用反證法。假設
連通,則在
中至少有一條u與w間的路。於是G中有一條不過v的u與w間的路,這與(2)矛盾。所以
是不連通圖,從而v是G的一個割點。
割點定理2
每個非平凡的連通圖中至少有兩個頂點不是割點。
證明 每個非平凡的連通圖必有生成樹,非平凡的樹至少有兩個度數為1的頂點,它們就不是非平凡的連通圖的割點。
割點定理3
設x為連通圖
的邊,則下列命題等價:
(1)x是G的橋;
(2)x不在G的任一圈上;
(3)存在兩個不同的頂點u和w,使得x在每一條u與w間的每條路上;