歐拉回路一個定理的證明


定理:當G是無奇度結點的連通無向圖時,G必有歐拉回路。

網上基本上沒有證明,讓人很不爽。

 

首先,如果一個聯通無向圖,點度均為偶數,必有一個簡單環。

因為如果沒有簡單環,那么圖是樹,E=V-1

每個點不能是孤立點,度>=2

E>=V*2/2

E>=V

與E=V-1矛盾,所以必有簡單環。

 

那么為了找出歐拉路徑,可以先隨意找一個簡單環。

在原圖中刪去它上的邊,並更新點的度數。

 

現在,原圖變成了若干滿足性質點度均為偶數的聯通塊。

(顯然,減一個環上的邊,不會改變點度的奇偶性)

又因為聯通塊是聯通的,所以可以遞歸做。

 

現在只需要證明,聯通塊的歐拉回路和原圖的簡單環可以並在一起。

一個環和另一個環可以並在一起,當且僅當它們的點集有交集(顯然)

那么,現在只需要證明每個聯通塊的歐拉回路(本質是一種環)與原圖的簡單環,有交點。(結論 1)

 

反證法,

如果沒有交點,那么該聯通塊內的點的所有相鄰的邊還存在。(因為沒有刪去)

所以該聯通塊內存在一點,連了某些聯通塊外的點(要不然,這個聯通塊就與世隔絕了)。

由假設有,某些外點與環上的點無交集。

所以某些外點必定屬於另一分割出的聯通塊。

所以這就不是一個極大的聯通塊,與假設矛盾。

 

所以就證明了結論 1,

所以證明該定理。


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