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求真百科

柯尼格引理

柯尼格引理

中文名: 柯尼格引理

外文名: König's lemma)

分 类: 图论、选择公理

领 域: 数理科学

柯尼格引理(König's lemma)为图论   中的一个定理。[1]

目录

命题

给定具有无穷个顶点但每个顶点的度有限的连通图G,则对G的任意顶点

都至少存在一条无穷的简单路径。  

证明

对G的任意顶点v1,因G连通,故v1到G的任意顶点都存在简单路径。由

于G存在无穷个顶点,故存在从v1出发的一个无穷的简单路径集

考虑这个无穷简单路径集。因v1的度有限,故该无穷集必然有一个无

穷子集通过v1的某个相邻顶点v2。同理,考察通过v1、v2的该无穷简

单路径子集,因v2的度有限,故这些无穷简单路径又存在一无穷子集

通过v2的某个相邻顶点v3,注意v3≠v1。以此类推,可得一无穷简单

路径v1v2v3...。

说明

上述证明为非构造证明,只说明存在性,但没有给出计算该路径的算

法(事实上,该算法不存在)。

此结论经常作为一个特例应用于树:给定具有无穷个节点,但每个节

点的分叉有限的树,则至少存在一条从根节点出发的无穷路径。反之

,如果一颗树不存在无穷路径,且没有节点具有无穷分叉,则该树的

节点数有限。

虽然每个节点的度有限,但由于有无穷个节点,整个图的度可能没有

上限(例如可构造以所有自然数为顶点的图,使得第i个节点的度为i

)。

参考来源

  1. [1], 知乎 ,