ทฤษฎีกราฟ 3

Bipartite graph คือ กราฟที่สามารถแบ่งออกเป็นสองส่วน โดยทั้งสองส่วนนั้นจะมีเส้นเชื่อมเชื่อมกันแต่จะไม่มีเส้นเชื่อมภายในส่วนเดียวกัน


ภาพประกอบจาก https://study.com/cimages/multimages/16/bipartite4.jpg

จากภาพจะพบว่าสามารถแบ่งกราฟออกเป็นสองส่วน โดยแต่ละจุดยอดของกลุ่ม 1จะมีเส้นเชื่อมไปยังกลุ่ม 2 ทุกเส้นแต่ไม่มีเส้นใดเลยที่เชื่อมกันเองภายในกลุ่ม

การแทนที่กราฟและการสมสัณฐานของกราฟ (Representing graph and graph Isomorphism)

การแทนที่กราฟด้วย Adjacency matrix แบ่งเป็น แบบไม่มีทิศทางและแบบมีทิศทาง



จากภาพเป็นการแทนที่กราฟด้วย Adjacency Matrix กราฟเป็นแบบไม่มีทิศทาง จุดยอดที่มีเส้นเชื่อมไปยังอีกจุดยอดหนึ่งจะแทนด้วย เลข 1 แต่ถ้าไม่มีจะแทนด้วย เลข 0 ในกรณีที่กราฟนั้นเป็นกราฟเชิงเดียวหรือ simple graph โดยอันดับแรกจะเขียนจุดยอดที่หลักและแถว จากนั้นให้สังเกตแต่ละจุดยอดว่ามีเส้นเชื่อมไปยังจุดใดบ้างให้ทำแบบนี้ไปเรื่อยๆจนถึงจุดยอดสุดท้าย



ภาพถัดมาเป็นการแทนที่กราฟด้วย Adjacency matrix กราฟเป็นกราฟแบบมีทิศทาง มีหลักการเดียวกันกับการแทนที่กราฟด้วย Adjacency matrix แบบไม่มีทิศทางแต่ผลลัพธ์จะแตกต่างกัน
โดยบริเวณที่วงกลมสีฟ้าจะเป็นบริเวณที่แตกต่างกันระหว่างทั้งสองกราฟ

Incident Matrix คือ การแทนที่กราฟด้วยเมทริกซ์โดยมีแถวเป็นจุดยอด และหลักเป็นเส้นเชื่อม



ภาพประกอบจาก https://www.skedsoft.com/books/discrete-mathematics/incidence-matrices

มีหลักการเช่นเดียวกับ Adjacency matrix แตกต่างกันที่ incident matrix หลักจะเป็นเส้นเชื่อม แต่ Adjacency matrix เป็น จุดยอด

Graph Isomorphism หรือการสมสัณฐานของกราฟ
คือ เมื่อกราฟอย่างง่าย G1 = (V1,E1) และ G2 = (V2,E2) เป็นฟังก์ชัน 1-1 และทั่วถึง จาก V1 ไป V2 และจุด a ประชิด จุด บน G1 และมีจุด f(a) ประชิดจุด f(b) บน G2 จะเรียก function นั้นว่าเป็น Isomorphism function หากกราฟทั้งสองไม่มีคุณสมบัติข้างต้นจะเป็น Non isomorphism Graph 



จากตารางพบว่าจุด a จากกราฟ G ตรงกับจุด 1 จากกราฟ H เราสามารถตรวจสอบกราฟดังกล่าวได้โดยการเทียบกราฟ G และ H ว่ามีจำนวนเส้นเชื่อมเท่ากัน จำนวนจุดยอดเท่ากัน แล้วเชื่อมกับจุดยอดเดียวกันหรือไม่ หรือสามารถใช้ Adjacency matrix เข้ามาช่วยในการพิสูจน์ได้


ภาพประกอบจาก http://staff.cs.psu.ac.th/pennee/344-281/09-Graph-Lec.pdf



ภาพประกอบจาก http://staff.cs.psu.ac.th/pennee/344-281/09-Graph-Lec.pdf
พบว่ากราฟ G และ กราฟ H เป็นกราฟสมสัณฐานกัน เนื่องจาก เมทริกซ์ของ G และ H เท่ากัน







ความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

ทฤษฎีกราฟ 4

ทฤษฎีกราฟ