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Determinar gráficos isomorfos en un conjunto

Estoy teniendo problemas para entender a la siguiente pregunta. Cuál de los siguientes grafos son isomorfos? Graphs
La respuesta siempre fue la grafos $i$ $iii$ son isomorfos y no hay ningún otro isomorphisms.

Esta es mi respuesta
Los gráficos de $i,ii,iii$ son todos isomorfos, ya que todos tienen el mismo número de vértices y para cada vértice hay un correspondiente vértice (único) en otro gráfico con el mismo grado.
Gráfico de $i$
$|V| = 6 \\deg(V)=3$
Gráfico de $ii$
$|V| = 6 \\deg(V)=3$
Gráfico de $iii$
$|V| = 6 \\deg(V)=3$

¿Qué estoy haciendo mal? Se siente como que me estoy perdiendo algo simple, pero todavía no puedo ver. Gracias de antemano!

6voto

deorst Puntos 173

El gráfico$ii$ no tiene un ciclo de longitud 3 por lo que no puede ser isomorfo a cualquiera de los otros dos gráficos. Las condiciones que se enumeran son necesarias pero no suficientes para que dos gráficas sean isomorfas.

5voto

Isomorfismo es un medio de decir si dos grafos son de la misma en algún sentido. Una buena manera de pensar de una isomorfo la "identidad" es como un "re-etiquetar" o una permutación de vértices. Esto es equivalente a la definición formal de un isomorfismo entre los gráficos:

Definición: Isomorfismo de grafos. Un isomorfismo entre la gráfica de $G_1(\boldsymbol {V_1},E)$ $G_2(\boldsymbol {V_2}, E')$ es un bijective (lo que significa que es a la vez uno-a-uno y en) la función$f$$V_1 \rightarrow V_2$, donde si $v_\alpha,v_\beta \in V_1$ son adyacentes, a continuación, $f(v_\alpha),f(v_\beta )\in V_2$ también son adyacentes.

Una vez que se puede pensar en esto como un re-etiquetado de los vértices conjunto, porque si dos vértices son adyacentes, entonces si se recalificado que no va a cambiar, y reetiquetado es, obviamente, bijective. He aquí un ejemplo sencillo:

Wheel Graph

Si me muevo (mapa) cada vértice como he mostrado (con $F$ la asignación a sí mismo), entonces esto sería equivalente a la de simplemente moviendo las etiquetas de una manera similar. Sin embargo, no todos los gráficos tienen la simetría agradable de este, y así podemos hacer la pregunta más difícil: es isomorfo a:

enter image description here

La simple respuesta aquí es buscar un explícito de isomorfismo (Sugerencia: $F \mapsto L$), pero una más iluminadora es mirar cómo podemos mover los vértices del segundo gráfico para parecerse a la primera, de modo que podríamos ver si de verdad son la misma gráfica sólo "recalificado". De hecho, nosotros simplemente mover un vértice y ver que son muy similares, y que un isomorfismo natural puede ser dibujada:

enter image description here

Lo que sustenta este nociones de reetiquetado es poner más explícitamente en términos de matrices de adyacencia. Es decir, lo que estamos haciendo es decir: si queremos permutar la matriz de adyacencia de un grafo (es decir, nosotros re-orden de los vértices y sus copatrocinadoras columnas y filas) a ser el mismo que el de la matriz de adyacencia de otro gráfico, entonces son la misma gráfica.

4voto

Adam Malter Puntos 96

Para que dos gráficas sean isomorfas, tiene que haber un isomorfismo entre ellas: una bijección$f$ entre sus conjuntos de vértices de tal manera que existe un borde entre$v$ y$w$ iff hay un borde en medio y $f(v)$. Así que para demostrar que son isomorfas, debes anotar tal bijeción. Las condiciones que usted está diciendo son consecuencias de la existencia de un isomorfismo, pero pueden ocurrir que coincidan aunque no exista un isomorfismo.

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