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對偶圖

鎖定
對偶圖是與平面圖相伴的一種圖。對於給定平面圖G=〈V,E〉,設G的面為F₁,F₂,…,Fₑ,當圖G*滿足如下條件時,則圖G*=〈V*,E*〉稱為G的對偶圖:
①對G的每個面Fₒ,內部任選一點v*ₒ∈V*;
②對Fₒ,Fₓ的每一條公共邊界eₔ,vₒ*與vₓ*間有一條邊eₔ*,並且eₔ*與eₔ交於一點;
③當且僅當eₔ僅是一個面Fₒ的邊界時,vₒ*有一個環(自迴路),eₒ*與eₔ相交。 [1] 
中文名
對偶圖
外文名
dual graph
所屬學科
數學
屬    性
圖論裏的概念
相關概念
連通圖
定    義
對偶圖是與平面圖相伴的一種圖

目錄

對偶圖概念

設G是平面圖,在圖G的每個面中指定一個新結點,對兩個面公共的邊,指定一條新邊與其相交。由這些新結點和新邊組成的圖稱為G的對偶圖
[2] 
例1 圖1的圖(b)中的虛線是圖(a)的對偶圖。 [3] 
圖1 圖1
例2 圖2的圖(b)中的虛線是圖(a)的對偶圖。 [3] 
圖2 圖2

對偶圖構造方法

給定平面圖G,用如下的方法構造G的對偶圖
[2] 
1)在G的每一個面
中任取一個結點
作為
的結點;
2)若
是G的兩個面
的公共邊.有一條邊
作為
的邊,且
相交;
3)若
只是G的一個面
的邊界時.以
中的結點
為結點做
相交,
的一個環。

對偶圖性質

(1)如果G是一個連通圖且G'是G的對偶圖,則G 也是G'的對偶圖。 [4] 
(2)同構平面圖的對偶圖不一定是同構的。G的對偶圖的對偶圖也不一定與G同構。
(3)設n、e、f分別為平面圖G的結點數、邊數和麪數,
分別為G的對偶圖
的結點數、邊數和麪數.按照對偶圖的定義有
(4)若與G同構,稱G自對偶(self dual)。
(5)任何平面圖G的對偶圖都是連通的。
(6)若邊e為G中的環,則它對應的邊為的割邊;若邊e為G中的割邊,則為的環;
(7)G存在唯一的對偶圖;
如圖3、圖4所示圖G,以虛線為邊的圖即為G的對偶圖。
圖3 圖3
圖4 圖4
參考資料
  • 1.    曹才翰,沈復興,孫瑞清,餘炯沛.中國中學教學百科全書·數學卷:瀋陽出版社,1991-05
  • 2.    陳瓊,馬千里,周育人.離散數字及其應用:機械工業出版社,2014.09:第194頁
  • 3.    謝美萍,陳媛.離散數學 第2版:清華大學出版社,2014.03:第153頁
  • 4.    殷劍宏,金菊良.現代圖論:北京航空航天大學出版社,2015.06:第157頁