平面圖及其性質


如果一個圖 'G' 可以繪製在平面上或球面上,並且沒有任何兩條邊在非頂點處相交,則稱該圖 'G' 為平面圖。

示例

區域

每個平面圖將平面劃分為稱為區域的連通區域。

示例

有界區域的度數 r = deg(r) = 包圍區域 r 的邊的數量。

deg(1) = 3
deg(2) = 4
deg(3) = 4
deg(4) = 3
deg(5) = 8

無界區域的度數 r = deg(r) = 包圍區域 r 的邊的數量。

deg(R1) = 4
deg(R2) = 6

在平面圖中,以下性質成立:

  • 1. 在具有 'n' 個頂點的平面圖中,所有頂點的度數之和為

    n ∑ i=1 deg(Vi) = 2|E|
  • 2. 根據區域度數之和定理,在具有 'n' 個區域的平面圖中,區域度數之和為:

    n ∑ i=1 deg(ri) = 2|E|

基於上述定理,您可以得出以下結論:

在平面圖中,

  • 如果每個區域的度數為 K,則區域度數之和為

    K|R| = 2|E|

  • 如果每個區域的度數至少為 K(≥ K),則

    K|R| ≤ 2|E|

  • 如果每個區域的度數至多為 K(≤ K),則

    K|R| ≥ 2|E|

注意 - 假設所有區域具有相同的度數。

3. 根據平面圖上的尤拉公式

  • 如果圖 'G' 是連通平面圖,則

    |V| + |R| = |E| + 2

  • 如果平面圖具有 'K' 個連通分量,則

    |V| + |R|=|E| + (K+1)

其中,|V| 是頂點數,|E| 是邊數,|R| 是區域數。

4. 邊頂點不等式

如果 'G' 是一個連通平面圖,每個區域的度數至少為 'K',則

|E| ≤ k/k - 2{|v|-2}

您知道,|V| + |R| = |E| + 2

       K.|R| ≤ 2|E|

      K(|E| - |V| + 2) ≤ 2|E|

      (K - 2)|E| ≤ K(|V| - 2)

      |E| ≤ k/k - 2{|v| - 2}

5. 如果 'G' 是一個簡單連通平面圖,則

|E| ≤ 3|V| − 6
|R| ≤ 2|V| − 4

存在至少一個頂點 V ∈ G,使得 deg(V) ≤ 5

6. 如果 'G' 是一個簡單連通平面圖(至少有 2 條邊)且沒有三角形,則

|E| ≤ {2|V| – 4}

7. 庫拉托夫斯基定理

圖 'G' 為非平面圖當且僅當 'G' 具有一個同胚於 K5 或 K3,3 的子圖。

更新於: 2019年8月23日

5K+ 瀏覽量

開啟您的 職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告

© . All rights reserved.