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  • 欧拉回路一个定理的证明

    定理:当G是无奇度结点的连通无向图时,G必有欧拉回路。

    网上基本上没有证明,让人很不爽。

    首先,如果一个联通无向图,点度均为偶数,必有一个简单环。

    因为如果没有简单环,那么图是树,E=V-1

    每个点不能是孤立点,度>=2

    E>=V*2/2

    E>=V

    与E=V-1矛盾,所以必有简单环。

    那么为了找出欧拉路径,可以先随意找一个简单环。

    在原图中删去它上的边,并更新点的度数。

     

    现在,原图变成了若干满足性质点度均为偶数的联通块。

    (显然,减一个环上的边,不会改变点度的奇偶性)

    又因为联通块是联通的,所以可以递归做。

    现在只需要证明,联通块的欧拉回路和原图的简单环可以并在一起。

    一个环和另一个环可以并在一起,当且仅当它们的点集有交集(显然)

    那么,现在只需要证明每个联通块的欧拉回路(本质是一种环)与原图的简单环,有交点。(结论 1)

    反证法,

    如果没有交点,那么该联通块内的点的所有相邻的边还存在。(因为没有删去)

    所以该联通块内存在一点,连了某些联通块外的点(要不然,这个联通块就与世隔绝了)。

    由假设有,某些外点与环上的点无交集。

    所以某些外点必定属于另一分割出的联通块。

    所以这就不是一个极大的联通块,与假设矛盾。

    所以就证明了结论 1,

    所以证明该定理。

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