efrei/theorie-graphes/exercices/main.tex

253 lines
8.2 KiB
TeX

\documentclass[a4paper,french,12pt]{article}
\title{Théorie des graphes --- Exercices}
\author{}
\date{Dernière compilation~: \today{} à \currenttime}
\usepackage{styles}
\begin{document}
\maketitle
\section{TD1 --- Partie 1}
\subsection{Exercice 1}
\paragraph{Graphe simple}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (2,0) {};
\path (a) edge (b);
\end{tikzpicture}
\paragraph{Graphe multigraphe}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (2,0) {};
\path
(a) [bend left] edge (b)
(b) [bend left] edge (a)
;
\end{tikzpicture}
\paragraph{Graphe connexe}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (1,1) {};
\node(c)[state] at (2,0) {};
\path
(a) edge (b)
(b) edge (c)
(c) edge (a)
;
\end{tikzpicture}
\paragraph{Graphe non connexe}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (1,1) {};
\node(c)[state] at (2,0) {};
\path
(a) edge (b)
;
\end{tikzpicture}
\paragraph{Graphe complet}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (1,0) {};
\node(c)[state] at (0,1) {};
\node(d)[state] at (1,1) {};
\path
(a) edge (b)
(a) edge (c)
(a) edge (d)
(b) edge (c)
(b) edge (d)
(c) edge (d)
;
\end{tikzpicture}
\paragraph{Graphe biparti}
\begin{tikzpicture}[auto,x=2cm,y=2cm]
\node(a)[state] at (0,0) {};
\node(b)[state] at (1,0) {};
\node(c)[state] at (0,1) {};
\node(d)[state] at (1,1) {};
\node(e)[state] at (2,0) {};
\node(f)[state] at (2,1) {};
\path
(a) edge (b)
(a) edge (c)
(a) edge (d)
(b) edge (c)
(b) edge (d)
(c) edge (d)
(d) edge (e)
(d) edge (f)
(e) edge (f)
;
\end{tikzpicture}
\section{TD1 --- Partie 2}
\subsection{Exercice 1}
Dans le graphe ci-dessous~:
\includegraphics[width=\linewidth]{./img/td1-ex1.png}
\begin{enumerate}
\item Quels sont les successeurs de A, D et E~?
A~: B, F \\
B~: A, C, D, J \\
E~: D, F
\item Quels sont les prédécesseurs de B, C et F~?
B~: A, C, D \\
C~: B, D \\
F~: A, E
\item Est-ce qu'il y a des points qui n'ont pas de prédécesseur, ni successeur~?
Lesquels~?
G
\item Quelle est l'extrémité initiale de l'arc $(A,B)$~?
A
\item Quelle est l'extrémité terminale de l'arc $(B,C)$~?
C
\item Est-ce qu'il y a des points qui ont à la fois l'extrémité initiale et terminale~?
Lesquels~?
A, B, C, D, E, F
\item Chercher l'ensemble des successeurs directs $\Gamma^{+1}(x)$ des sommets.
\begin{align*}
\Gamma^{+1}(A) &= \{B, F\} \\
\Gamma^{+1}(B) &= \{A, C, D, J\} \\
\Gamma^{+1}(C) &= \{B, E\} \\
\Gamma^{+1}(D) &= \{B, C, E\} \\
\Gamma^{+1}(E) &= \{A, D, F\} \\
\Gamma^{+1}(F) &= \{A\} \\
\Gamma^{+1}(G) &= \emptyset \\
\Gamma^{+1}(J) &= \emptyset
\end{align*}
\item Chercher l'ensemble des prédécesseurs directs $\Gamma^{-1}(x)$ des sommets.
\begin{align*}
\Gamma^{-1}(A) &= \{B, E, F\} \\
\Gamma^{-1}(B) &= \{A, C, D\} \\
\Gamma^{-1}(C) &= \{B, D\} \\
\Gamma^{-1}(D) &= \{B, E\} \\
\Gamma^{-1}(E) &= \{D\} \\
\Gamma^{-1}(F) &= \{A, E\} \\
\Gamma^{-1}(G) &= \emptyset \\
\Gamma^{-1}(J) &= \{B\}
\end{align*}
\item Chercher l'ensemble des successeurs indirects $\Gamma^{+2}(x)$ des sommets.
\begin{align*}
\Gamma^{+2}(A) &= \{A, C, D, J\} \\
\Gamma^{+2}(B) &= \{B, C, E, F\} \\
\Gamma^{+2}(C) &= \{A, C, D, F, J\} \\
\Gamma^{+2}(D) &= \{A, B, C, D, E, F, J\} \\
\Gamma^{+2}(E) &= \{A, B, C, E, F\} \\
\Gamma^{+2}(F) &= \{B, F\} \\
\Gamma^{+2}(G) &= \emptyset \\
\Gamma^{+2}(J) &= \emptyset
\end{align*}
\end{enumerate}
\subsection{Exercice 2}
\includegraphics[width=\linewidth]{./img/td1-ex2.png}
\begin{enumerate}
\item Quels sont les successeurs de B, D, E et F~?
B~: C, D \\
D~: A, B, E \\
E~: G \\
F~: A, F
\item Quels sont les prédécesseurs de A, C, D et G~?
A~: C, D, F \\
C~: B \\
D~: B, C \\
G~: E, G
\item Quels points n'ont ni prédécesseur ni successeur~?
Non.
\item Quelle est l'extrémité initiale de l'arc $(D,E)$~?
D
\item Quelle est l'extrémité terminale de l'arc $(C,D)$~?
D
\item Quels points ont à la fois l'extrémité initiale et terminale~?
Tous.
\item Chercher l'ensemble des successeurs directs des sommets~:
\begin{align*}
\Gamma^{+1}(A) &= \{B\} \\
\Gamma^{+1}(B) &= \{C,D\} \\
\Gamma^{+1}(C) &= \{A,D\} \\
\Gamma^{+1}(D) &= \{A,B,E\} \\
\Gamma^{+1}(E) &= \{G\} \\
\Gamma^{+1}(F) &= \{A,F\} \\
\Gamma^{+1}(G) &= \{G\}
\end{align*}
\item Chercher l'ensemble des prédécesseurs directs des sommets~:
\begin{align*}
\Gamma^{-1}(A) &= \{C,D,F\} \\
\Gamma^{-1}(B) &= \{A,D\} \\
\Gamma^{-1}(C) &= \{B\} \\
\Gamma^{-1}(D) &= \{B,C\} \\
\Gamma^{-1}(E) &= \{D\} \\
\Gamma^{-1}(F) &= \{F\} \\
\Gamma^{-1}(G) &= \{G\}
\end{align*}
\item Chercher l'ensemble des successeurs indirects $\Gamma^{+2}(x)$ des sommets~:
\begin{align*}
\Gamma^{+2}(A) &= \{C,D\} \\
\Gamma^{+2}(B) &= \{A,B,D,E\} \\
\Gamma^{+2}(C) &= \{A,B,E\} \\
\Gamma^{+2}(D) &= \{B,C,D,G\} \\
\Gamma^{+2}(E) &= \{G\} \\
\Gamma^{+2}(F) &= \{B,F\} \\
\Gamma^{+2}(G) &= \{G\}
\end{align*}
\item Chercher l'ensemble des successeurs indirects $\Gamma^{+3}(x)$ des sommets~:
\begin{align*}
\Gamma^{+2}(A) &= \{A,B,D,E\} \\
\Gamma^{+2}(B) &= \{A,B,C,D,E,G\} \\
\Gamma^{+2}(C) &= \{B,C,D,G\} \\
\Gamma^{+2}(D) &= \{A,B,C,D,E,G\} \\
\Gamma^{+2}(E) &= \{G\} \\
\Gamma^{+2}(F) &= \{A,C,D,F\} \\
\Gamma^{+2}(G) &= \{G\}
\end{align*}
\end{enumerate}
\end{document}