Kombinatorika a grafy I (NDMI011)

Cvičení se konalo v učebně S7 ve středu 14:00. Psaly se dvě písemky. Ti, kdo získali z těchto písemek 30 bodů, mají zápočet okamžitě. Každý z ostatních bude potřebovat si doplnit chybějící body na domácích úkolech, a to přednostně na úkolech podobných těm, ze kterých měl na písemce méně než polovinu bodů. Tomu, kdo nebude mít vyřešen alespoň jeden příklad z každé takové oblasti, se bude do limitu počítat z každé takové oblasti pouze nejvýše jeden příklad a z ostatních oblastí žádný. U příkladů rozdělených na samostatně bodované části a), b) ... se každá jedna část považuje za jeden příklad. U každého příkladu jsou jen 2 možná bodová hodnocení - plný počet bodů nebo 0; u příkladu vyřešeného zčásti nebo s chybou napíšu, co je potřeba doplnit/opravit a vrátím ho k doplnění/opravení. Pokud případné nejasnosti v systému nároku na zápočet nerozptýlí ukázkové případy, neváhejte se mě zeptat.

Záverečný stav bodů
Nabídka domácích úkolů

Co jsme dělali
23.2.2011 Opakování diskrétní matematiky, zejména počítání všeho možného (relací, funkcí, grafů, stromů) a porovnávání téchto počtů.
2.3. Porovnávání funkcí pomocí O-notace. Počet surjektivních zobrazení z 5-prvkové množiny do 3-prvkvové.
9.3. Počítání všeho možného - zejména úlohy na Princip inkluze a exkluze. Dopočítané výsledky zde (1.4.2011 oprava v úloze 4).
16.3. Simulace hodu dvojicí šestistěnných kostek pomocí jedné čtyřstěnné a jedné devítistěnné s vhodně očíslovanými stěnami. Hledání vytvořující funkce k dané posloupnosti a naopak posloupnosti k funkci.
23.3 Dokončení z minula. Řešení rekurencí.
30.3. 1. písemka. Ještě jedna rekurence (bonusová úloha z písemky).
6.4. Catalanova čísla a objekty, které jsou jimi počítány:
1) Korektní uzávorkování s n páry závorek - např. pro n=3 jich je 5, a to ()()(), ()(()), (())(), (()()), ((())). (pomocí bijekce na binární stromy).
2) Mřížové cesty (1,1)->(n+1,n+1), které nikdy nejdou pod diagonálu. (pomocí bijekce s korektními uzávorkováními i ověřením rekurzivního vztahu, kterým se Catalanova čísla definují) Také jsme je spočítali přímo (přes bijekci mezi cestami (1,1)->(n+1,n+1), které se dostanou pod diagonálu se všemi mřížovými cestami (1,1)->(n,n+2)).
3) Triangulace (n+2)-úhelníka s očíslovanými vrcholy - spojuji dvojice vrcholů, abych dostal vnitřek mnohoúhelníka rozkrájený na trojúhelníky a aby se nově přidané hrany navzájem nekřížily. (ověřením rekurzivního vztahu) Triangulace pro n=4.
13.4 Fibonacciho čísla: počet posloupností 0 a 1, kde nejsou dvě 0 vedle sebe. Konečné projektivní roviny: příklady splňující (P1) a (P2), ale ne (P0); ekvivalentní znění (P0) (alespoň 2 přímky s alespoň 3 body), nemožnost nakreslení Fanovy roviny přímkami v euklidovské rovině.
20.4. Toky: FF na zadané síti; síť o 4 vrcholech, kde FF algoritmus potřebuje libovolně mnoho iterací a síť s reálnými kapacitami, kde FF algo. neskončí nikdy (obojí při špatně volených zlepšujících cestách) a zmínka, jak to lze napravit; kapacity na hranách i na vrcholech, zmínka o minimálních i maximálních kapacitách na hranách.
27.4. Stupeň souvislosti grafu : O kolik nejvíce může vzrůst/klesnout vrcholová/hranová souvislost při odebrání hrany/vrcholu? Vrcholová souvislost grafu d-dimenzionální krychle je d. Pro libovolná k>=1 a l>=k najděte graf, který je vrcholově k-souvislý a hranově l-souvislý.
4.5. Hallova věta: Každý k-regulární bipartitní graf má perfektní párování. Hrany rovinného grafu lze zorientovat tak, aby z každého vrcholu vycházely nejvýše 3 hrany. Grafy bez K_{2,2}: Horní odhad na počet hran grafu bez K_{2,t}.
11.5. 2. písemka. (v pdf souboru už jsou opraveny chyby, které byly během písemky nalezeny)
18.5. Ramseyova věta