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faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:start [09.11.2022 19:19] Frank Schiebelfaecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:start [09.11.2022 21:39] – [Weiterführende Fragen] Frank Schiebel
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 +===== Weitere Begriffe =====
 +
 +==== Knotengrad ====
 +
 +
 +<WRAP center round important 90%>
 +Jeder Knoten hat die Eigenschaft "**Grad** des Knotens" 
 +
 +Der Grad eines Knotens entspricht der Anzahl der Kantenenden, die mit dem Knoten verbunden sind.((Bei "gerichteten" Graphen muss man ein- und ausgehenden Grad unterscheiden, das kommt dann zu gegebener Zeit, fürs erste ist diese Definition ausreichend.))
 +</WRAP>
 +
 +**Beispiele:**
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:grad01.png?400|}}
 +<code>
 +grad(C) = 2
 +grad(A) = 3
 +grad(4) = 3
 +grad(1) = 4
 +</code>
 +
 +==== Wege in Graphen ====
 +
 +  * Mit dem Begriff **<color #22b14c>Kantenzug</color>** bezeichnen wir einen Pfad durch den Graphen, bei dem Knoten/Kanten auch **mehrfach** durchlaufen werden dürfen.
 +  * Mit dem Begriff **<color #22b14c>Weg</color>** bezeichnen wir einen Pfad durch den Graphen, bei dem jeder Knoten höchstens ein Mal durchlaufen wird.
 +  * Startet ein Kantenzug oder Weg am selben Knoten wie er endet, **sind** also **Start- und Endknoten identisch**, bezeichnet man den Kantenzug/der Weg als **<color #22b14c>geschlossen</color>**.
 +  * Ein **geschlossener Kantenzug** heißt **<color #22b14c>Zyklus</color>**. Ein Graph, in dem man keinen Zyklus finden kann, heißt **<color #22b14c>zyklenfrei</color>**.
 +  * Ein geschlossener Weg heißt **<color #22b14c>Kreis</color>** ,  d.h. Start- und Zielknoten sind gleich und jeder Knoten wird maxmimal ein mal durchlaufen 
 +
 +
 +==== Zusammenhang ====
 +
 +
 +<WRAP center round important 90%>
 +Wenn es in einem Graphen von jedem Knoten zu einem anderen einen Weg gibt, heißt der Graph **zusammenhängend**.
 +
 +Einen zusammenhängenden Teilgraphen nennt man **Zusammenhangskomponente**.
 + 
 +Zusammenhängende, azyklische Graphen sind **Bäume**.
 +
 +</WRAP>
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:auswahl_376.png |}}
 +
 +==== Eulerzug ====
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:euler1.png?100|}}
 +
 +<WRAP center round important 50%>
 +Ein Kantenzug, in dem jede Kante genau einmal vorkommt, heißt **Eulerzug**.
 +
 +In einem gegebenen Graph gibt es einen Eulerzug wenn  
 +  * Der Graph zusammenhängend ist **und**
 +  * **Entweder:** Alle Knoten geraden Grad haben **oder:** genau zwei Knoten ungeraden Grad haben.
 +
 +</WRAP>
 +
 +
 +==== Geschlossener Eulerzug ====
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:euler2.png?130|}}
 +
 +<WRAP center round important 50%>
 +Ein **geschlossener Eulerzug** ist ein Zyklus, in dem jede Kante genau ein mal vorkommt.
 +
 +Ein Graph besitzt einen geschlossenen Eulerzug, wenn 
 +  * Der Graph zusammenhängend ist **und**
 +  * Alle Knoten geraden Grad haben
 +
 +</WRAP>
 +
 +
 +===== Weiterführende Fragen =====
 +
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:auswahl_377.png?220|}}
 +
 +Ein **<color #22b14c>vollständiger Graph</color>** hat eine Verbindung von jedem Knoten zu jedem
 +anderen.
 +
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A4) ===
 +
 +  * Zeichne einen vollständigen Graphen mit drei und einen mit vier Knoten.
 +  * Entscheide, ob die Graphen mit drei, vier oder fünf Knoten einen geschlossenen Euler-Zug haben.vollständiger Graph
 +  * Gib eine allgemeine Regel an, wann ein vollständiger Graph einen geschlossenen Eulerzug hat.
 +
 +----
 +
 +
 +
 +Für viele Anwendungen verwendet man **<color #22b14c>gerichtete Graphen</color>**, d.h. die
 +Kanten haben eine Richtung (z.B. bei einem Stadtplan mit Einbahnstraßen). Bei einem Euler-Zug darf man die Kanten dann nur in der vorgegebenen Richtung durchlaufen.
 +
 +Jeder Knoten hat dann einen **Ausgangsgrad** (wie viele Kanten gehen von einem Knoten aus) und einen **Eingangsgrad** (wie viele Kanten führen zu einem Knoten hin).
 +{{ :faecher:informatik:oberstufe:graphen:zpg:einfuehrung:auswahl_378.png?200|}}
 +----
 +{{:aufgabe.png?nolink  |}}
 +=== (A5) ===
  
 {{tag> def:graph}} {{tag> def:graph}}
  • faecher/informatik/oberstufe/graphen/zpg/einfuehrung/start.txt
  • Zuletzt geändert: 08.03.2024 12:34
  • von Marco Kuemmel