Detail předmětu
Teorie grafů
FAST-HA53Ak. rok: 2011/2012
Definice a aplikace různých typů grafů. Základní struktury definované nad grafy používané k jejich klasifikaci. Snadno a nesnadno řešitelné kombinatorické úlohy modelované pomocí grafů. Základní algoritmy používané pro řešení grafových úloh. Teorie NP-úplnosti.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
2
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Ústav matematiky a deskriptivní geometrie (MAT)
Výsledky učení předmětu
Studenti budou seznámeni se základními pojmy teorie obyčejných grafů a orientovaných grafů a multigrafů. Porozumí souvislosti mezi planárností a barevností grafu. Budou znát základní metody řešení kombinatorických problémů na grafech zvládnutelných v polynomiálním čase i úlohy obchodního cestujícího jako zástupce NP úplných úloh.
Prerekvizity
Základní kombinatorické pojmy vyučované na středních školách. Manipulace se symboly.
Způsob a kritéria hodnocení
Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Osnovy výuky
1. Pojem grafu, definice grafu orientovaného, neorientovaného, prostého. Příklady.
2. Cesta v grafu, souvislost grafu, komponenta grafu. Stromy.
3. Homomorfismus a isomorfismus grafů. Eulerovské grafy a Hamiltonovské grafy, aplikace.
4. Barevnost grafů nezávislost grafů. Planarita grafů, Kuratowského věta. Problém čtyř barev.
5. Základní kombinatorické úlohy. Pojem dobré charakteristiky úlohy.
6. Úlohy na grafech řešitelné v polynomiální čase I.
7. Úlohy na grafech řešitelné v polynomiální čase II.
8. Úloha obchodního cestujícího, metoda větví a mezí, heuristické metody.
9. NP úplné úlohy.
10. Opakování.
2. Cesta v grafu, souvislost grafu, komponenta grafu. Stromy.
3. Homomorfismus a isomorfismus grafů. Eulerovské grafy a Hamiltonovské grafy, aplikace.
4. Barevnost grafů nezávislost grafů. Planarita grafů, Kuratowského věta. Problém čtyř barev.
5. Základní kombinatorické úlohy. Pojem dobré charakteristiky úlohy.
6. Úlohy na grafech řešitelné v polynomiální čase I.
7. Úlohy na grafech řešitelné v polynomiální čase II.
8. Úloha obchodního cestujícího, metoda větví a mezí, heuristické metody.
9. NP úplné úlohy.
10. Opakování.
Učební cíle
Po absolvovní kurzu budou studenti znát základy teorie grafů. Budou je umět aplikovat na řešení kombinatorických úloh, s nimiž se budou setkávat v technické a ekonomické praxi.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.
Základní literatura
Gross, Y; Yellen, J: Graph Theory. CRC Press, 1999.
Nešetřil, J.: Teorie grafů. SNTL, 1978.
Nešetřil, J.: Teorie grafů. SNTL, 1978.
Zařazení předmětu ve studijních plánech