Чтобы определить, может ли граф с заданными степенями вершин быть деревом, нужно помнить несколько важных свойств деревьев и применить критерий Эйлера. Дерево — это связный граф без циклов, и у него есть следующие характеристики:
- В дереве с n вершинами всегда n-1 рёбер.
- Сумма степеней всех вершин равна удвоенному числу рёбер (по теореме о степени вершин).
Теперь давайте проанализируем каждый из предложенных наборов чисел:
-
Набор: 5, 4, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1
- Количество вершин (n) = 10.
- Сумма степеней = 5 + 4 + 3 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 19.
- По формуле: количество рёбер = (19 / 2) = 9. Но для дерева с 10 вершинами должно быть 9 рёбер, что возможно.
-
Набор: 5, 4, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1
- Количество вершин (n) = 12.
- Сумма степеней = 5 + 4 + 3 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 21.
- Количество рёбер = (21 / 2) = 10. Для дерева с 12 вершинами нужно 11 рёбер, что невозможно.
-
Набор: 3, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1
- Количество вершин (n) = 8.
- Сумма степеней = 3 + 3 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 13.
- Количество рёбер = (13 / 2) = 6. Для дерева с 8 вершинами нужно 7 рёбер, что невозможно.
-
Набор: 2, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1
- Количество вершин (n) = 9.
- Сумма степеней = 2 + 2 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 = 12.
- Количество рёбер = (12 / 2) = 6. Для дерева с 9 вершинами нужно 8 рёбер, что невозможно.
-
Набор: 4, 2, 1, 1, 1, 1
- Количество вершин (n) = 6.
- Сумма степеней = 4 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 = 10.
- Количество рёбер = (10 / 2) = 5. Для дерева с 6 вершинами нужно 5 рёбер, что возможно.
Таким образом, граф может быть деревом для следующих наборов:
- 5, 4, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 1
- 4, 2, 1, 1, 1, 1