Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Ejercicios de Algebra Lineal y Matemática Discreta: Soluciones al Examen Final, Exámenes de Matemática Discreta

Documento que contiene las soluciones al examen final de algebra lineal y matemática discreta, incluye ejercicios de grafos y optimización en redes, respuestas a problemas sobre la existencia de grafos específicos, árboles binarios ordenados y recorridos en preorden y postorden, distancia y camino mínimo en un grafo mediante el algoritmo de dijkstra, árboles bfs y dfs, demostraciones sobre arboles en grafos conexos, grafos residuales y talles mínimos, y calculos de combinatoria.

Tipo: Exámenes

2011/2012

Subido el 29/02/2012

qcm-2
qcm-2 🇪🇸

4.3

(4)

2 documentos

1 / 3

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
NOM: 1 2 3 4 5 6 TOTAL
NIA:
`
Algebra Lineal i Matem`atica Discreta
EXAMEN FINAL
Eix de Grafs i Optimitzaci´o en Xarxes
Escriviu les respostes en l’espai que es deixa a l’enunciat. Podeu utilitzar els altres fulls
per fer c`
alculs o per escriure la resposta en brut. En tots els problemes podeu utilitzar els
resultats vists a teoria sense haver de demostrar-los de nou, llevat que es demani. Si doneu
v`
aries respostes a la mateixa pregunta es valorar`
a la pitjor.
Problema 1 2 punts
En cadascun dels casos seg¨uents, digueu si ´es possible o no
construir el graf que s’especifica, tot donant un exemple en
cas afirmatiu o e demostrant-ho en cas contrari.
(a) Un graf bipartit amb 43 v`ertexs i un cicle hamiltoni`a.
Soluci´o: No. Si el graf t´e un cicle hamiltoni`a aquest ha
de tenir 43 v`ertexs, per`o els grafs bipartits no poden
tenir cicles de mida senar.
(b) Un graf amb nombre crom`atic 4 que no contingui K4.
Soluci´o: Si. El graf seg¨uent
(c) Un graf amb almenys dos v`ertexs que sigui isomorf al
seu graf complementari.
Soluci´o: Si. El graf seg¨uent
(d) Un graf planar amb 8 v`ertexs i 20 branques.
Soluci´o: No. Ja que no satisf`a e3v6.
(e) Un graf G= (V, E ) tal que χ(G) + χ(G) = |V|, on G
´es el graf complementari de G.
Soluci´o: Si. El graf seg¨uent
Problema 2 2 punts
(a) Trobeu un arbre arrelat binari ordenat amb recorregut
en preordre a, b, c, d, e, f, g, h i recorregut en inordre
d, c, e, b, a, f, h, g.
Soluci´o:
a
b
c
de
f
g
h
(b) Sigui m > 1. Demostreu que tot arbre arrelat m-ari
d’al¸cada he com a molt mh+11
m1v`ertexs.
Soluci´o: La podeu trobar a les solucions del llistat de
problemes. Es tracta del problema 82
Problema 3 1 punt
Calculeu la dist`ancia i el cam´ı m´ınim des del v`ertex cfins
a la resta de v`ertexs del graf seg¨uent mitjan¸cant l’algoritme
de Dijkstra.
ab
cde
fg
3
7
2
6
5
4
9
1
8
Per a aix`o, a cada pas, apunteu a la taula de sota la dist`ancia
i el v`ertex que precedeix cadascun dels v`ertexs del graf (o
e en cas que el v`ertex encara no hagi sigut processat), i
tamb´e el v`ertex que trieu com a permanent (P).
Soluci´o:
a b c d e f g P
, ,0, , , , ,c
4, c,0, 9 , c,5 , c,a
4, c7, a0, 9 , c,5 , c,f
4, c7, a0, 9 , c,5 , c11, f b
4, c7, a0, 8 , b14, b5 , c11, f d
4, c7, a0, 8 , b14, b5 , c11, f g
4, c7, a0, 8 , b13, g5 , c11, f e
pf3

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Ejercicios de Algebra Lineal y Matemática Discreta: Soluciones al Examen Final y más Exámenes en PDF de Matemática Discreta solo en Docsity!

NOM: 1 2 3 4 5 6 TOTAL

NIA:

Algebra Lineal i Matem^ atica Discreta

EXAMEN FINAL

Eix de Grafs i Optimitzaci´o en Xarxes

Escriviu les respostes en l’espai que es deixa a l’enunciat. Podeu utilitzar els altres fulls per fer calculs o per escriure la resposta en brut. En tots els problemes podeu utilitzar els resultats vists a teoria sense haver de demostrar-los de nou, llevat que es demani. Si doneu varies respostes a la mateixa pregunta es valorar`a la pitjor.

Problema 1 2 punts

En cadascun dels casos seg¨uents, digueu si ´es possible o no construir el graf que s’especifica, tot donant un exemple en cas afirmatiu o b´e demostrant-ho en cas contrari.

(a) Un graf bipartit amb 43 vertexs i un cicle hamiltonia.

Soluci´o: No. Si el graf t´e un cicle hamiltonia aquest ha de tenir 43 vertexs, per`o els grafs bipartits no poden tenir cicles de mida senar.

(b) Un graf amb nombre crom`atic 4 que no contingui K 4.

Soluci´o: Si. El graf seg¨uent

(c) Un graf amb almenys dos v`ertexs que sigui isomorf al seu graf complementari.

Soluci´o: Si. El graf seg¨uent

(d) Un graf planar amb 8 v`ertexs i 20 branques.

Soluci´o: No. Ja que no satisf`a e ≤ 3 v − 6.

(e) Un graf G = (V, E) tal que χ(G) + χ(G) = |V |, on G ´es el graf complementari de G.

Soluci´o: Si. El graf seg¨uent

Problema 2 2 punts

(a) Trobeu un arbre arrelat binari ordenat amb recorregut en preordre a, b, c, d, e, f, g, h i recorregut en inordre d, c, e, b, a, f, h, g.

Soluci´o:

a

b

c

d e

f

g

h

(b) Sigui m > 1. Demostreu que tot arbre arrelat m-ari d’al¸cada h t´e com a molt m

h+1− 1 m− 1 v`ertexs. Soluci´o: La podeu trobar a les solucions del llistat de problemes. Es tracta del problema 82

Problema 3 1 punt Calculeu la distancia i el cam´ı m´ınim des del vertex c fins a la resta de v`ertexs del graf seg¨uent mitjan¸cant l’algoritme de Dijkstra.

a (^) b

c (^) d e

f g

3

7

2

6

5

4 9

1

8

Per a aixo, a cada pas, apunteu a la taula de sota la distancia i el vertex que precedeix cadascun dels vertexs del graf (o b´e ∅ en cas que el vertex encara no hagi sigut processat), i tamb´e el vertex que trieu com a permanent (P). Soluci´o: a b c d e f g P ∞, ∅ ∞, ∅ 0, ∅ ∞, ∅ ∞, ∅ ∞, ∅ ∞, ∅ c 4, c ∞, ∅ 0, ∅ 9 , c ∞, ∅ 5 , c ∞, ∅ a 4, c 7, a 0, ∅ 9 , c ∞, ∅ 5 , c ∞, ∅ f 4, c 7, a 0, ∅ 9 , c ∞, ∅ 5 , c 11, f b 4, c 7, a 0, ∅ 8 , b 14, b 5 , c 11, f d 4, c 7, a 0, ∅ 8 , b 14, b 5 , c 11, f g 4, c 7, a 0, ∅ 8 , b 13, g 5 , c 11, f e

Problema 4 2 punts

(a) Sigui G el graf seg¨uent.

a (^) b c

d e^ f^ g

h i j

(i) Dibuixeu l’arbre BFS de (G, d), tot indicant l’or- dre en qu`e heu agafat les branques.

Soluci´o:

a (^) b c

d e^ f^ g

h i j

1 2

3

4

5

6 7

8

9

La soluci´o no ´es ´unica.

(ii) Dibuixeu l’arbre DFS de (G, d), tot indicant l’or- dre en qu`e heu agafat les branques.

Soluci´o:

a (^) b c

d e^ f g

h i j

1

2 3

4

5

7 6

8 9

La soluci´o no ´es ´unica

(b) Siguin G un graf connex i r un v`ertex de G. Demos- treu que si BFS(G, r) = DFS(G, r) aleshores G ´es un arbre. Soluci´o: La podeu trobar a les solucions del llistat de problemes. Es tracta del problema 97

Problema 5 1.5 punts

(a) Sigui Gf el graf residual d’una xarxa G amb font s i pou t respecte al flux f. Demostreu que, si a Gf no hi ha cap cam´ı d’s a t, aleshores existeix un tall (A, B) tal que valor(f ) = c(A, B). (Resultat vist a Teoria.) Soluci´o: La podeu trobar als apunts de l’assignatura. Es tracta de la demostraci´o del Lema 11.

(b) Sigui G la xarxa de flux seg¨uent.

s

a

b

c

d

t

12

2

2

12

3

6

2

6

7

(i) Trobeu un flux m`axim f a G mitjan¸cant l’algorit- me de Ford-Fulkerson. A la taula de sota, apun- teu, a cada pas, el cam´ı augmentador escollit, la seva congesti´o (c) i el valor del flux que s’obt´e (v). Despr´es, dibuixeu f i el graf residual Gf als espais que es proporcionen. Soluci´o: cam´ı c v s,a,c,t 6 6 s,b,d,t 2 8 s,a,c,b,d,t 3 11 s,a,b,d,t 1 12

Flux obtingut f :

Soluci´o:

s

a

b

c

d

t

10

2 1

9

3

6

0

6

6

Graf residual Gf :

Soluci´o:

s

a

b

c

d

t

(^2 )

3 9

(^1 )

6

6

2

3

6

2

(ii) Escriviu els conjunts de v`ertexs d’un tall m´ınim de G. Soluci´o: {s, a, b, c}, {d, t}

Problema 6 1.5 punts

(a) Calculeu de quantes maneres podem ficar 5 objectes iguals en 9 caixes si cada caixa pot contenir com a molt un objecte.

Soluci´o:

5

(b) Enuncieu el principi d’inclusi´o-exclusi´o. Soluci´o: Ho trobareu als apunts. Es tracta del Teore- ma 13.