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Si un árbol tiene$n$ vértices, entonces debe tener una ruta con al menos$k$ vértices o al menos$n/k$ hojas

Demostrar la siguiente declaración:

Si el árbol ha $n$ vértices, entonces debe haber una ruta de acceso con al menos $k$ vértices o el árbol debe contener, al menos, $\dfrac{n}{k}$ hojas.


Mis pensamientos:

Yo de por qué esto es cierto, ya que si el camino más largo ha $k-1$ vértices, a continuación, en el mejor que puede tener un vértice en el centro con los caminos de longitud $\dfrac{k-1}{2}$ salir de ella en $\dfrac{2n}{k-1}$ instrucciones para un total de $\dfrac{2n}{k-1}$ hojas.

Sin embargo, me parece que no puede dar a una rigurosa prueba de ello - las sugerencias?

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Mike Earnest Puntos 4610

Sugerencia: elegir Arbitrariamente algunos "raíz" vértice $r$$G$. Para cada una de las hojas $\ell\in G$, no hay un único camino de $p(\ell)$$r$$\ell$. Cada vértice $G$ está contenida en uno de estos senderos, que es, $$ V(G)=\bigcup_{\ell\text{ es una hoja}}p(\ell) $$

Addendum: Usted puede demostrar un mayor resultado. Si usted elige la raíz de $r$ a ser el punto medio de cualquier camino de longitud máxima, entonces la misma prueba demuestra que cualquier árbol cuyo camino más largo ha $k$ vértices tendrá, al menos, $\frac{n}{\lceil k/2\rceil}$ hojas.

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Joffan Puntos 7855

Podemos reformular los requisitos de $\ell p > n$ a un árbol con $\ell$ nodos hoja del $n$ total y máximo de la ruta que implican $p$ vértices.

Por la inspección, la afirmación es verdadera para el caso trivial de $n=2$. Para $n\ge 3,$ el camino más corto posible involucra $3$ vértices, y debe incluir una hoja no vértice.

Supongamos que un árbol tiene más larga de la ruta de acceso que implican $p$ vértices. Encontrar un máximo de longitud de ruta de acceso de cada hoja, y organizar en orden descendente. Ahora consideremos cada uno de estos caminos a su vez, descartando aquellas de las hojas que ya han sido visitados y teniendo en cuenta cómo muchos de los que hasta ahora no visitados vértices están involucrados en cada momento. Esto implica en la mayoría de las $p/2$ nuevos vértices por nueva hoja de considerar, ya que si la ruta va a una hoja ya se considera, la nueva parte no puede ser más de $p/2$ o una ruta más larga, y si se va a una virgen de la hoja podemos dividir los nuevos vértices entre las dos hojas.

Después de visitar $m$ deja así nos han visitado ya más de $mp/2$ diferentes vértices total, y es evidente que esto aún se mantiene después de visitar todas las $\ell$ deja, cuando todos los vértices han sido visitados, es decir, $\ell p>n$ como se requiere.


P. S. tal vez "todos los vértices han sido visitados" no es bastante obvio. Esto parece evidente para mí, pero una prueba tomaría un poco más de esfuerzo que parece apropiado aquí.

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