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Bacharelado em Ciência da Computação e Sistemas de Informação 3o. Lista de Exercícios – Teoria dos Grafos Nome: Jonathan Fernando Almeida Silva RA.: D7954H-0 Curso: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO Turma: CC4 Questão 1: (0,5 ponto) Para o grafo direcionado ilustrado, apresente: a) (0,25 pontos) a função g que é parte definição formal do grafo; RESPOSTAS: G={V,A ,g} V={1,2,3} A={x, y, z} A={{1,2,x},{1,3,y},{2,3,z},{2,2,t}} b) (0.25 pontos) a matriz e a lista de adjacência; ( x 1 2 z 3 ) t y RESPOSTAS: MATRIZ DE ADJAÊNCICAS LISTA DE ADJACENCICAS 1=2,3 2=2,3 3={} Questão 2: ( 0,25 pontos) Considere as seguintes afirmações: I - A teoria dos grafos é aplicável a diversos problemas de interesse prático. Confira-se o que Roger Pressman afirma: “o teste do software começa criando um grafo de objetos importantes e suas relações e então imaginando uma série de testes que abrangerá o grafo de forma que cada projeto e relação sejam exercitados e os erros sejam descobertos Para executar esses passos, você começa criando um grafo – uma coleção de nós que representam objetos, ligações que representam as relações entre objetos, pesos de nó que descrevem as propriedades de um nó, (por exemplo o valor específico de um dado ou comportamento de estado) e pesos de ligação (link weights ) que descrevem alguma característica de uma ligação. (Pressman, R. 2011, Engenharia de Software Uma Abordagem Profissional ). II - A teoria dos grafos é aplicável a diversos problemas de interesse prático. Um exemplo diz respeito ao gerenciamento de recursos em sistemas operacionais. Considere-se o seguinte texto: “ É possível representar graficamente a alocação de recursos entre as tarefas de um sistema concorrente. A representação gráfica provê uma visão mais clara da distribuição dos recursos e permite detectar visualmente a presença de esperas circulares que podem caracterizar impasses. Em um grafo de alocação de recursos é possível representar graficamente a alocação de recursos entre as tarefas de um sistema concorrente. A representação gráfica provê uma visão mais clara da distribuição dos recursos e permite detectar visualmente a presença de esperas circulares que podem caracterizar impasses. .” (Mazziero, C. Sistemas Operacionais Conceitos e Mecanismos, 2017). Considere as seguintes alternativas e assinale, SEM RASURAR a alternativa correta. a) Apenas a afirmação I diz respeito a um conceito que estende (torna mais geral) o conceito de grafos. b) As afirmações I e II dizem respeito a conceitos que estendem (tornam mais geral) o conceito de grafos. c) Sem generalizações, as afirmações I e II apresentam exemplos de uso da teoria dos grafos. d) Apenas a afirmação II diz respeito a um conceito que estende (torna mais geral) o conceito de grafos. e) As afirmações I e II dizem respeito a conceitos que reduzem o conceito de grafos. RESPOSTA: Alternativa A, relata o que está escrito nos livros e com o que se aplica à teroria de grafos, e aquestão 2 também Faz parte deste conesto. Questão 3: (2,75 pontos)Responda as perguntas a seguir sobre o grafo na figura a seguir. i. (0.25 pontos) O grafo e simples? R: Um grafo simples G=(V,A), é uma estrututa discreta formada por um conjunto não vazio devértices e um conjunto de arestas . ii. (0.25 pontos) O grafo é completo? R: Um grafo completoé um grafo simples em todo vértice e adjacente a todos outros vértices iii. (0.25 pontos) O grafo é conexo? R: Um grafp é conexo se há pelomenos uma cadeia ligando cada par de vértices. iv. (0.25 pontos) Encontre dois caminhos de A para D. R= C1= {51} C2= {8,4} v. (0.25 pontos) Encontre um ciclo de comprimento 6. R:={4,1,2,3,1,6,4} vi. (0.25 pontos) Este grafo divide o plano em quantas regiões? Justifique sua resposta. Resposta: Neste grafo podemos identificar 5 formasplanares que são 2 isoceles, 1 triângulo e dois losangos. vii. (0,25 ponto) Apresente o algoritmo de Dijkstra para encontrar o caminho mínimo entre os nós A e E. viii. (0,25 ponto) Apresentar a matriz de adjacência modificada do grafo. Resposta: ix. (0,75 ponto) Apresentar as diversas iterações para a obtenção da árvore geradora mínimA ( 2 B C 3 4 1 5 2 1 A G H D 8 1 1 5 4 F 6 E ) A F B C D H E G ( 5 ) Questão 4: (0,5 pontos) Pede-se: a) (0,25 ponto) O grafo K3,3 é planar? Justifique sua resposta. Resposta: Não, por que um grafo planar não pode existir intersecção entre as arestas, e permite uma representação no plano sem que as linhas se cruzem. b) (0,25 ponto) Para o grafo seguinte, apresente: o número cromático e o mapa dual; R= Número cromático é de 3,logo usaremos 3 cores. Azul ={G,H} Amarelo={C,E} Verde={B,F} ( B C G H F E ) Questão 5: (0,25 pontos) O grafo seguinte é homeomorfo a K5 ou a K3,3?. Resposta: K5, Por que temos um formato de estrela, que écomposto por 5 arestas, no interno e no externo. e f j g d i h b c Questão 6: (0,5pontos) Considere o grafo K6. a) (0,25 ponto) Pergunta-se: quantas arestas devem ser removidas deste grafo a fim de se obter um grafo planar? Resposta: Tamamosumexemplo este grafo k6, e para torna-loum grafo planar, temos que retirar 3 arestas pois um grafo planar não pode existir linha cruzando o seu plano. (0,25 ponto) A relação de Euler é válida para o grafo obtido no item a) ? Resposta: O caminho de Euler é ocaminho que utiliza o caminho de todas asarestas de um grafo uma unica vez. E não condiz com esta regra pois precisariamos de pelomenos 2 arestas impares, sendoque temosque começar e terminar nos vértices que tem grau impar . Questão 7: (0,25 pontos): Mostre que os dois grafos abaixo são isomorfos Resposta: Estes grafos são isomorfos por que a relaçãode incidência esta cendo preservada. Onde existe uma funçãounivoca , tal que (i,j) éelemento de G e se somente s fi , fj é elemento de H. 123 1FV 2FV 3FF Plan1 1 2 3 1 F V 2 F V 3 F F VPasso1Passo2Passo 3Passo 4Passo 5 A(0,A) B(3,A) C(5,A) D*** E(8,A)(7,F)(7,F) F(1,A)(6,F) G***(6,F) H***(7,G) Plan1 V Passo1 Passo2 Passo 3 Passo 4 Passo 5 A (0,A) B (3,A) C (5,A) D *** E (8,A) (7,F) (7,F) F (1,A) (6,F) G *** (6,F) H *** (7,G) ABCDEF A3581 B32 C521 D14 E846 F16 G45 H21 Plan1 A B C D E F G H A 3 5 8 1 B 3 2 4 C 5 2 1 2 D 1 4 E 8 4 6 1 F 1 6 5 G 4 5 1 H 2 1 1
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