ТЕОРЕМА 5.3
(Критерий планарности Понтрягина-Куратовского)
Граф G является плоским или планарным тогда и только тогда, когда он не содержит подграфов, гомеоморфных графам K 3,3 или A 5.
Следовательно, планарность или непланарность произвольного графа G зависит от того, содержится ли в G подграф, стягиваемый к K 3,3 и A 5 или нет.
Для каждого графа G существует ровно две альтернативы:
1)граф имеет плоскую реализацию;
2) граф содержит подграф, гомеоморфный K 3,3 или A 5.
Поэтому решение вопроса о планарности произвольного графа G всегда может быть получено либо построением плоской реализации G, либо нахождением такого подграфа G, который гомеоморфен одному из графов K 3,3 или A 5.
При этом проверить наличие или отсутствие в G подграфов, стягиваемых к K 3,3 или A 5, можно путем перебора всех подграфов этого графа.
Однако такой метод требует проверки слишком большого числа вариантов уже для небольших по размерам графов и поэтому может считаться практически неприменимым.
Пример. Граф, приведенный на рис. 5.10 не является плоским:
a
1 2
B c
Рис. 5.10
Этот граф является непланарным, поскольку в нем содержится подграф, гомеоморфный K 3,3. На приведенном рисунке выделены вершины, соответствующие вершинам K 3,3.
Рис. 5.11
Граф на рис. 5.11 является планарным, поскольку он может быть изображен как
Рис. 5.12
На рис. 5.11. и 5.12. изображен один и тот же граф. При этом закрашенная точка – это вершина графа, которая на этих рисунках размещается по-разному.
Замечание. При нахождении подграфов, гомеоморфных K 3,3 или A 5, необходимо учитывать, что разбиения разных ребер в K 3,3 или A 5 должны представляться в непланарных графах цепочками ребер, не имеющими общих элементов, в том числе вершин. Совпадения элементов допускаются только для крайних элементов таких цепочек, соответствующих вершинам K 3,3 или A 5.
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 428 | Нарушение авторских прав
|