Diszkrét Matematika VIZSGA
2023 Ősz
A témák leírása bonyolultnak tűnik. Én
azonban arra vagyok kiváncsi, hogy az alapfogalmakkal, alaptételekkel
tisztában vannak-e. A világos beszéd, pontos fogalmazás
nagy plusz. Bizonyításokban csak akkor merülünk el, ha valaki
jobb jegyet kér. Egy fogalmat, definíciót egy példa mindig
érthetőbbé tesz.
-
Definiálja egy gráf fokszámsorozatát, egy számsorozat
realizálhatóságát. Mondja ki a Havel-Hakimi-tételt.
Igazolja is.
Mikor realizálható egy
természetes számokból álló sorozat egyszerű gráffal?
Válasza egy algoritmus legyen.
-
Definiálja a térkép fogamát.
Írja le a térkép színezési problémát.
Mondja ki a négy-szín-sejtést.
Adja meg a sejtés élszínezési változatát.
Igazolja, hogy ez ekvivalens a négy-szín-tétellel.
-
Definiálja egy gráf fokszámsorozatát, egy számsorozat
realizálhatóságát. Mikor realizálható egy
sorozat fával? Igazolja is állítását. Adott
csúcshalmaz minden eleméhez
egy-egy természetes számot rendelünk úgy hogy
a kiosztott számok sorozata fával realizálható legyen.
Hány realizáló fa létezik? Hány fa létezik adott
csúcshalmazon? Igazolja állításait.
-
Definiálja a metsző halmazrendszer fogalmát.
Mekkora lehet egy n elemű halmaz feletti
metsző halmazrendszer
élszáma? Igazolja válaszát.
Mi a helyzet k-uniform halmazrendszerek felett?
monja ki az Erdős-Ko-Rado-tételt.
Ismertesse bizonyítását.
-
Mondja ki Cayley tételét. Adjon
rá egy bijektív bizonyítást.
-
Definiálja a Sperner-rendszer fogalmát.
Adjon példákat Sperner-rendszerre.
Mondja ki Sperner tételét.
Definiálja egy halmazrendszer f-vektorát.
Igazolja Sperner tételét.
-
Definiálja egy hurokélmentes gráf és egy
hurokélmentes irányított gráf
pont-él-illeszkedési mátrixát. Hogy kapható
meg egy gráf pont-él-illeszkedési mátrixából
egy irányításának pont-él-illeszkedési mátrixa?
Írja le, hogy egy hurokélmentes G egy irányításának
pont-él-illeszkedési mátrixának mely
(|V|-1)x(|V|-1) méretű részmátrixai lesznek teljes rangúak.
Írja fel Kirchoff formuláját.
-
Definiálja a homogén halmaz fogalmát.
Mondja el a Ramsey-témakör színezéses
nyelvezetét.
Definiálja a Ramsey-számokat.
Definiálja a Ramsey-számokat több szín esetére,
illetve k-asok esetére.
Adjon egy algoritmust, amely nagy homogén
halmazt számol ki több szín esetén. Milyen becslés adódik
a Ramsey-számokra.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Írjuk le a mohó algoritmust, amely nagy párosítást
keres. Mit mondhatunk az output méretéről?
Igazolja ezt.
-
Mondja ki Wagner tételét.
Az indirekt bizonyítás kezdetén
egy minimális ellenpéldát vettünk.
Mit mondhatunk erről az ellenpéldáról?
Adott egy gráfelméleti kör és
csúcsainak egy piros és kék részhalmaza
(nem feltétlenül diszjunktak).
Definiálja mikor nevezhetjük a két színhalmazt
szeparálhatónak. Mondja ki az előadáson
leírt, a definícióval ekvivalens leírást.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Definiálja a javító út fogalmát (egy párosításra
nézve). Hogyan kereshetünk javító utat
egy páros gráfban?
-
Definiálja egy pont- és egyenesrendszer
illeszkedési paraméterét. Mondja ki
a Szemerédi-Trotter-tételt.
Igazolja a tételt. A felhasznált
segédeszközöket/tételeket
pontosan írja le (azokat bizonyítani nem kell).
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Mit értünk egy gráfban egy lefogó ponthalmaz alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
lefogó ponthalmaz fogalmához?
Adott egy M párosítás és egy L lefogó
ponthalmaz. Milyen körülmények között lehetünk
biztosak, hogy M optimális párosítás?
Igazolja, hogy az előadáson ismertetett javító út keresés
páros gráfokban teljes.
-
Hogyan definiáltuk a k-szorosan élösszefüggő gráfokat.
Definiálja egy csúcshalmaz határát.
Definiálja a k-szorosan élösszefüggő gráfokat a határ
fogalomra alapozva.
Mikor mondjuk, hogy egy gráf minimális
k-szorosan élösszefüggő gráf?
Mondja ki Mader tételét. Mondja ki a szubmoduláris
egyenlőtlenséget. Igazolja is.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Mit értünk egy gráfban egy lefogó ponthalmaz alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
lefogó ponthalmaz fogalmához?
Adott egy M párosítás és egy L lefogó
ponthalmaz. Milyen körülmények között lehetünk
biztosak, hogy M optimális párosítás?
Igazolja, hogy az előadáson ismertetett javító út keresés
páros gráfokban teljes.
-
Definiálja egy gráf metszési paraméterét.
Mi K3, K4, K5,
K2,3 és K3,3 metszési paramétere?
Bizonyítsa be, hogy |E|-3|V| egy alsó becslés a metszési
számra.
Mondja ki a metszési lemmát. Igazolja is.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Definiálja a javító út fogalmát (egy párosításra
nézve). Hogyan kerestünk javító utat egy gráfban
(Edmonds)?
-
Definiálja gráfok részgráfját, topologikus
részgráfját, minorját.
Mit tud mondani ezen "részekről" ha síkgráfnál
vizsgálja a fogalmakat?
Adjon példákat nem síkgráfokra.
Mondja ki Kuratowski tételét.
Mondja ki Wagner tételét.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Definiálja a javító út fogalmát (egy párosításra
nézve). Mit értünk egy Tutte-akadály alatt.
Legyen M egy párosítás és T egy Tutte-akadály.
Milyen körülmények között lehetünk
biztosak, hogy M optimális párosítás?
Igazolja, ha Edmonds javító út keresése
sikertelen, akkor az aktuális párosítás
maximális.
-
Mit értünk egy szép lerajzolás alatt?
Definiálja egy szépen lerajzolt gráf eseteén
a tartománynak, illetve egy tartomány határának
fogalmát.
Definiálja egy szépen lerajzolt gráf
duálisának fogalmát. Adjon
Adjon kapcsolatokat az eredeti és
duális gráf paramétereinek kapcsolataira.
-
Mit értünk egy gráfban egy párosítás alatt?
Milyen optimalizálási probléma kapcsolódik a
párosítás fogalmához?
Legyen G egy kiegyensúlyozott, egyszerű páros gráf,
legyen B a páros szomszédági mátrixa.
Mire következtethetünk, ha det B értéke nem 0?
Adjon egy randomizált algoritmust, amely
kiegyensúlyozott páros gráfokat teszteli: van-e
teljes párosítás benne.
Mondja ki a Schwartz-lemmát.
Mi a köze a lemmának az algoritmushoz?
-
Definiálja a k-szorosan élösszefüggő és
k-szorosan összefüggő gráfokat.
Mi ezen fogalmak kapcsolata?
Mondja ki Menger tételének négy változatát.
Jellemezze alternatív módon a
a k-szorosan élösszefüggő gráfokat.
-
Definiálja egy gráf jó színezésének fogalmát.
Mi az ehhez kapcsolódó optimalizálási
feladat?
Mondja ki a Hajós tételt.
Bontsa a tételt két következtetésre.
Melyik az egyszerűbb? Igazolja ezt.
-
Definiálja az ext(n;T) függvényt. Becsülje a függvény értékét
alúlról és felülről is, ha T-nek 1 vagy két éle van.
Igazolja, ha a tiltott T gráf fa, akkor
ext(n;T) az n egy lineáris
függvényével felülről becsülhető.
-
Definiálja egy gráf jó színezésének fogalmát.
Mi az ehhez kapcsolódó optimalizálási
feladat?
Mondja ki a Hajós tételt.
Bontsa a tételt két következtetésre.
Melyik az egyszerűbb? Igazolja ezt.
-
Definiálja egy valós számokból álló halmaz
összeg és szorzat halmazát.
Mondja ki
az Elekes-tételt.
Igazolja a tételt. A felhasznált
segédeszközöket/tételeket
pontosan írja le (azokat bizonyítani nem kell).
-
Definiálja egy gráf jó színezésének fogalmát.
Mi az ehhez kapcsolódó optimalizálási
feladat?
Definiálja egy gráf derékbőségét.
Mondja ki a fenti két fogalommal kapcsolatos
Erdős-tételt.
Igazolja ezt.
-
Definiálja az ext(n;T) függvényt. Becsülje meg
felülről az ext(n;C4)
függvényt. Felső becslésének
nagyságrendjét írja le.
-
Definiálja egy gráf jó élszínezésének fogalmát.
Mi az ehhez kapcsolódó optimalizálási
feladat?
Mondja ki Shannon és Vizing tételét.
Az egyiket bizonyítsa be.
-
Definiálja a homogén halmaz fogalmát.
Mondja el a Ramsey-témakör színezéses
nyelvezetét.
Definiálja a Ramsey-számokat.
Definiálja a Ramsey-számokat több szín esetére,
illetve k-asok esetére.
Adjon alkalmazását a Ramsey-tételnek.