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柯尼格引理

中文名: 柯尼格引理

外文名: König's lemma)

分 類: 圖論、選擇公理

領 域: 數理科學

柯尼格引理(König's lemma)為圖論   中的一個定理。[1]

目錄

命題

給定具有無窮個頂點但每個頂點的度有限的連通圖G,則對G的任意頂點

都至少存在一條無窮的簡單路徑。  

證明

對G的任意頂點v1,因G連通,故v1到G的任意頂點都存在簡單路徑。由

於G存在無窮個頂點,故存在從v1出發的一個無窮的簡單路徑集

考慮這個無窮簡單路徑集。因v1的度有限,故該無窮集必然有一個無

窮子集通過v1的某個相鄰頂點v2。同理,考察通過v1、v2的該無窮簡

單路徑子集,因v2的度有限,故這些無窮簡單路徑又存在一無窮子集

通過v2的某個相鄰頂點v3,注意v3≠v1。以此類推,可得一無窮簡單

路徑v1v2v3...。

說明

上述證明為非構造證明,只說明存在性,但沒有給出計算該路徑的算

法(事實上,該算法不存在)。

此結論經常作為一個特例應用於樹:給定具有無窮個節點,但每個節

點的分叉有限的樹,則至少存在一條從根節點出發的無窮路徑。反之

,如果一顆樹不存在無窮路徑,且沒有節點具有無窮分叉,則該樹的

節點數有限。

雖然每個節點的度有限,但由於有無窮個節點,整個圖的度可能沒有

上限(例如可構造以所有自然數為頂點的圖,使得第i個節點的度為i

)。

參考來源

  1. [1], 知乎 ,