diff --git a/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex b/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex index 2bcf4df..6b62791 100644 --- a/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex +++ b/Számítástudomány/Vizsga/szamtudv.tex @@ -2,6 +2,9 @@ % With the current MiKTeX, you need to install the beamer, and the translator packages directly form the package manager! \documentclass{beamer} + +\geometry{paperwidth=160mm,paperheight=120mm} + \usepackage{tikz} \usetikzlibrary{shapes,arrows} @@ -14,8 +17,6 @@ % tikz settings for the flowchart(s) -% Define block styles - \tikzstyle{decision} = [diamond, minimum width=3cm, minimum height=1cm, text centered, draw=black, fill=green!15] \tikzstyle{block} = [rectangle, draw, fill=blue!15, text width=20em, text centered, minimum height=1em] @@ -332,6 +333,200 @@ Legyen $G = (V, E, fi , w)$ egy véges összefüggő gráf. A következő algori \begin{frame} \begin{block}{Tétel: Erős összefüggőség} +Egy összefüggő gráf akkor, és csak akkor irányítható úgy, hogy erősen összefüggő legyen, ha minden \textbf{éléhez} tartozik rajta áthaladó kör. +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} + +\begin{block}{Tétel: Euler formula} +Egy összefüggő síkbeli gráf, amelynek $t$ tartománya van, (a külső tartományt is beleértve), eleget tesz az Euler-formulának: +$$v(G) - e(G) + t = 2$$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás (Sematikus)} +Tekintsünk egy $k$ kört $G$-ben és egy $e \in E(K)$ élet.\\ +Mivel $e$ két tartomány határán van $\implies$ $e$ törlésével két szomszéd régió eggyé válik. + +(kép) + +$\implies$ az élek, és tartományok száma is eggyel csökken.\\ +A formula: $v(G) - e(G) + t = 2$ -> $e(G)$ Az $e(G)$ nél ha kivonunk 1-et: $-(-1) = +1$, A $t$-nél pedig -1 $\implies$ a formula értéke ugyan az marad.\\ + +Az eltörléseket ismételve előbb-utóbb megkapjuk G egy feszítőfáját. (Tétel, feszítőfa létezése) + +Fánál $t = 1$ és az élek száma $v(G) - 1$. $\implies$ +$$\implies v(G) - e(G) + t = v(G) - (v(G) - 1) + 1 = 2$$ + +\end{block} +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Síkgráf élszáma} + Ha $G$ egyszerű, síkba rajzolható gráf, és $v(G) \geq 3$, akkor $$e(G) \leq 3v(G) - 6$$. + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +\textbf{1. Eset}\\ +TFH $G$ összefüggő.\\ +Mivel $v(G) = 3$-ra igaz, ezért tfh (legyen) v(G) > 3.\\ +Mivel G egyszeű $\implies$ minden tartományát legalább 3 él határolja. $\implies$\\ +$\implies$ legalább 3t élet számoltunk.\\ +Mivel az elvágó éleket egyszer számoltuk, a többit kétszer $\implies$ $3t \leq 2e(G)$.\\ +Az Euler formulából következik, hogy $$3(e(G) - v(G) + 2) \leq 2e(G) \implies e(G) \leq 3v(G) - 6$$\\ +\smallskip +\textbf{2. Eset}\\ +TFH $G$ nem összefüggő.\\ +Ekkor visszavezetjük az első esetre, élek hozzáadásával. + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Minimális fokszáma síkgráfban.} +Ha $G$ egyszerű, síkba rajzolható gráf, akkor $$\delta = \min_{{q \in V(G)}} d(a) \leq 5$$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás (Indirekt)} +TFH $\delta \geq 6$. +Az általánosság megsértése nélkül feltehetjük, hogy $v(G) \geq 3$.\\ +$\sum_{{a \in V(G)}} d(a) = 2e(G)$ (fokok száma = 2 x az élek száma)\\ +Mivel $\delta \geq 6 \implies 6v(G) \leq 2e(G)$\\ +A síkgráf élszáma tételből következik, hogy:\\ +$2e(G) \leq 6v(G) - 12 / *2$\\ +$6v(G) \leq 6v(G) - 12$ $\rightarrow$ Ellentmondás! + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Kuratovszki gráfok} +A Kuratovszki gráfok ($K_5$ és $K_{3,3}$) Nem rajzolhatók síkba.\\ +TODO: kép + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás (Indirekt)} +TFH $K_5$ és $K_{3,3}$ síkbarajzolható.\\ +\smallskip +\textbf{$K_{3,3}$ esetén}:\\ +$v(G) = 6$, és $e(G) = 9$\\ +Euler forumlából következik, hogy $t = 5$.\\ +Viszont $K_{3,3}$ nem tartalmaz háromszöget, és nincs szeparáló éle. $\implies$\\ +$\implies$ $4t \leq 2e(G) \implies 20 \leq 18$. $\rightarrow$ Ellentmondás!\\ +\smallskip +\textbf{$K_5$ esetén}:\\ +$v(G) = 5$ és $e(G) = 10$\\ +Alkalmazzuk a síkgráf élszáma tételt ($e(G) \leq 3v(G) - 6$), ekkor\\ +$10 \leq 9$ $\rightarrow$ Ellentmondás! + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Kuratovszki tétel} +Egy egyszerű véges gráf \textbf{akkor, és csak akkor} rajzolható síkba, ha nem tartalmaz a Kuratovszki gráfok valamelyikével topologikusan izomorf részgráfot. + +\end{block} + +\end{frame} + +% -------------------- FORÁLIS NYELVEK, ÉS AUTOMATÁK -------------------- + +\begin{frame}[plain] +\begin{tikzpicture}[overlay, remember picture] +\node[anchor=center] at (current page.center) { +\begin{beamercolorbox}[center]{title} + {\Huge Formális nyelvek, és Automaták} +\end{beamercolorbox}}; +\end{tikzpicture} +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Kleene tétel} +Egy nyelv akkor, és csak akkor felismerhető, ha reguláris. + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Felismerhető nyelvek komplementere} +$L$ Felismerhető $\implies$ $\overline{L}$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen $M = (Q, \Sigma , \delta , q_0, F)$ véges automata és $L = L(M)$ (M automata felismeri az L nyelvet).\\ +Tekintsük a következő konstrukciót:\\ +Legyen $\overline{M} = (Q, \Sigma , \delta, q_0, F)$, ahol $\overline{F} = Q - F$.\\ +Ekkor $L(\overline{M}) = \overline{L}$. (Azaz az $\overline{M}$ automata biztosan felismeri az $\overline{L}$ nyelvet.\\ +(Triviális, mert amit $L$ nem ismer fel, azt ez biztosan, amit $\overline{L}$ felismer, azt pedig ez nem ismeri fel biztosan. + +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Felismerhető nyelvek komplementere} +$L_1, L_2$ felismerhető $\implies$ $L_1 \cap L_2$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen: $L_1 = L(M_1), L_2 = L(M_2)$.\\ +Legyen: $M_1 = (Q_1, \Sigma , {\delta}_1, q_1, F_1), M_2 = (Q_2, \Sigma , {\delta}_2, q_2, F_2)$.\\ +Legyen: $Q = Q_1 x Q_2$ +Legyen: $\delta = Q x \Sigma \rightarrow Q$ (Párok lesznek).\\ +Legyen: $\delta((s_1, s_2), a) = ({\delta}_1(s_1, a), {\delta}_2(s_2, a))$, $s_1 \in Q_1, s_2 \in Q_2, a \in \Sigma$\\ +\smallskip +Legyen: $q_0 = (q_1, q_2)$\\ +Legyen: \textbf{$F_{\cap} = F_1 x F_2$}\\ +\smallskip +Legyen: $M_{\cap} = (Q, \Sigma , \delta , q_0, F_{\cap})$\\ +\smallskip +Ekkor: $L(M_{\cap}) = L_1 \cap L_2$\\ +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Felismerhető nyelvek egyesítése} +$L_1, L_2$ felismerhető $\implies$ $L_1 \cup L_2$ + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} +Legyen: $L_1 = L(M_1), L_2 = L(M_2)$.\\ +Legyen: $M_1 = (Q_1, \Sigma , {\delta}_1, q_1, F_1), M_2 = (Q_2, \Sigma , {\delta}_2, q_2, F_2)$.\\ +Legyen: $Q = Q_1 x Q_2$ +Legyen: $\delta = Q x \Sigma \rightarrow Q$ (Párok lesznek).\\ +Legyen: $\delta((s_1, s_2), a) = ({\delta}_1(s_1, a), {\delta}_2(s_2, a))$, $s_1 \in Q_1, s_2 \in Q_2, a \in \Sigma$\\ +\smallskip +Legyen: $q_0 = (q_1, q_2)$\\ +Legyen: \textbf{$F_{\cup} = F_1 x F_2$}\\ +\smallskip +Legyen: $M_{\cup} = (Q, \Sigma , \delta , q_0, F_{\cup})$\\ +\smallskip +Ekkor: $L(M_{\cup}) = L_1 \cup L_2$\\ +\end{block} + +\end{frame} + +\begin{frame} +\begin{block}{Tétel: Nemdeterminisztikus automata} +Minden $M = (Q, \Sigma , \delta , q_0, F)$ véges nemdeterminisztikus automatával felismerhető nyelv, felismerhető véges automatával. + +\end{block} + +\begin{block}{Bizonyítás} \end{block}