浅谈:无向图的欧拉回路

无向图的欧拉回路

如果读者在动手过程中产生了上述思路,并得出了上述结论,那么恭喜您,您完成了欧拉在 300 年前做出的发现。

欧拉对哥尼斯堡七桥问题的分析更加抽象化。首先,欧拉将每片地区抽象为一个点,并将每座桥抽象为连接两点的一条线,得到如下抽象图形。

了解图论的读者一定会觉得非常熟悉,因为这一抽象正是图的表示。事实上,欧拉对哥尼斯堡七桥问题的研究正是图论的开端\^2

将问题抽象为图后,我们可以用图论的语言描述该问题:

给定一张无向图,问是否存在一条从某个节点出发,并最终回到该节点的路径,使得该路径恰好经过每条边一次。

为了纪念欧拉的发现,符合要求的路径被称为"欧拉回路"。

与上一节中的分析类似,对于任意一个与起点不同的节点,进入该节点需要"消耗"一条边,而离开该节点需要"消耗"另一条边。

因此,该节点的度数(连接该节点的边的数量,若一条边的两端是同一个节点则需计算两次)必须为偶数,才能保证我们不被"困在"该节点中。

同样地,对于起点而言,离开起点需要"消耗"一条边,而回到起点需要"消耗"另一条边。因此,起点的度数也必须为偶数,才能保证我们最终能回到起点。

我们依此得到无向图中存在欧拉回路的判定条件:

一张无向图中存在欧拉回路,当且仅当所有非零度节点(有边连接的节点)是连通的,且每个节点的度数均为偶数。

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