歐拉回路基本概念及定理


1. 歐拉通路、歐拉回路、歐拉圖
無向圖:
1) 設G是連通無向圖,則稱經過G的每條邊一次並且僅一次的路徑為歐拉通路;
2) 如果歐拉通路是回路(起點和終點是同一個頂點),則稱此回路為歐拉回路(Euler circuit);
3) 具有歐拉回路的無向圖G稱為歐拉圖(Euler graph)。
有向圖:
1) 設D是有向圖,D的基圖連通,則稱經過D的每條邊一次並且僅一次的有向路徑為有向歐拉通路;
2) 如果有向歐拉通路是有向回路,則稱此有向回路為有向歐拉回路(directed Euler circuit);
3) 具有有向歐拉回路的有向圖D稱為有向歐拉圖(directed Euler graph)。

2. 定理及推論

歐拉通路和歐拉回路的判定是很簡單的,請看下面的定理及推論。
定理5.1 無向圖G存在歐拉通路的充要條件是:G為連通圖,並且G僅有兩個奇度結點(度數為奇數的頂點)或者無奇度結點。
推論5.1:

1) 當G是僅有兩個奇度結點的連通圖時,G的歐拉通路必以此兩個結點為端點。
2) 當G是無奇度結點的連通圖時,G必有歐拉回路。
3) G為歐拉圖(存在歐拉回路)的充分必要條件是G為無奇度結點的連通圖。

定理5.2 有向圖D存在歐拉通路的充要條件是:
D為有向圖,D的基圖連通,並且所有頂點的出度與入度都相等;或者除兩個頂點外,其余頂點的出度與入度都相等,而這兩個頂點中一個頂點的出度與入度之差為1,另一個頂點的出度
與入度之差為-1。
推論5.2:
1) 當D除出、入度之差為1,-1的兩個頂點之外,其余頂點的出度與入度都相等時,D的有向歐拉通路必以出、入度之差為1的頂點作為始點,以出、入度之差為-1的頂點作為終點。
2) 當D的所有頂點的出、入度都相等時,D中存在有向歐拉回路。
3) 有向圖D為有向歐拉圖的充分必要條件是D的基圖為連通圖,並且所有頂點的出、入度都相等。

3. 歐拉回路的應用

歐拉回路最著名的有三個應用,大家可以網上百度一下,這里不詳述。

  • 哥尼斯堡七橋問題
  • 一筆畫問題。
  • 旋轉鼓輪的設計

4.歐拉回路的判定

判斷歐拉路是否存在的方法

有向圖:圖連通,有一個頂點出度大入度1,有一個頂點入度大出度1,其余都是出度=入度。

無向圖:圖連通,只有兩個頂點是奇數度,其余都是偶數度的。

判斷歐拉回路是否存在的方法

有向圖:圖連通,所有的頂點出度=入度。

無向圖:圖連通,所有頂點都是偶數度。

5.具體的題目實現

 6.還有其他一些關於這方面的博客寫的挺好的

關於歐拉回路和歐拉路徑

歐拉回路

 


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