Матрицы и графы

А.Э.Гутерман, Е.М.Крейнес


Аннотация курса: В центре внимания связь теории графов и теории матриц и их приложения. Среди прочего будет рассказано о матрицах над макс-алгебрами и их связи с графами. Будут сформулированы открытые проблемы для самостоятельного исследования, доступные студентам.


Тематическое содержание курса
  1. Определение графа и операции над графами
  2. Циклы и компоненты связности. Валентность
  3. Диаметр и охват графа. Вычисление
  4. Матрицы ассоциированные с графами. Применение
  5. Метрические характеристики графа
  6. Автоморфизмы графа
  7. Деревья. Остов минимального веса
  8. Матроиды и трансверсали
  9. Паросочетания и функция перманента
  10. Планарность графа и формула Эйлера
  11. Критерий планарности
  12. Эйлеровы и гамильтоновы обходы. Существование
  13. Графы и матрицы над макс-алгеброй
  14. Системы уравнений над макс-алгеброй и их приложения
  15. Методы решения систем линейных уравнений над макс-алгеброй
  16. Спектр линейного оператора над макс-алгеброй
  17. Теорема Перрона-Фробениуса для матриц над макс-алгебрами. Индекс цикличности. Теорема цикличности

Типовые контрольные задания
  • Графы и операции над графами
  • Диаметр и охват графа
  • Метрические характеристики графа
  • Поиск остова графа минимального веса
  • Свойства перманента
  • Критерий планарности графа
  • Поиск эйлеровых и гамильтоновых обходов
  • Свойства матриц над макс-алгеброй
  • Поиск спектра линейного оператора над макс-алгеброй
  • Теорема Перрона-Фробениуса для матриц над макс-алгебрами и ее приложения

Перечень учебной литературы
  • R.A. Brualdi, H.J. Ryser, Combinatorial matrix theory, Cambridge University Press, Cambridge, 1991
  • J.A. Bondy, U.S.R. Murty, Graph Theory with Applications, MacMillan Press ltd., London, 1976
  • J.A. Bondy, U.S.R. Murty, Graph Theory, Springer, Graduate Texts in Mathematics v. 244, 2008
  • О. Оре, Теория графов, Либроком, 2009
  • Ф. Харари, Теория графов, Либроком, 2009
  • P. Butkovič, Max-linear Systems: Theory and Algorithms, Springer Monographs in Mathematics, Springer-Verlag, 2010
  • В.А. Емеличев, О.И. Мельников, В.И. Сарванов, Р.И. Тышкевич, Лекции по теории графов, Москва «Наука», 1990
  • R.B. Bapat, Graphs and Matrices, Springer, 2012