PUC-Rio
Departamento de Informática
Profs. Marcus Vinicius S. Poggi de Aragão
Período: 2002.1
Horário: 2as-feiras e 4as-feiras de 18 às 20 horas
14 de junho de 2002

ESTRUTURAS DISCRETAS (INF 1308)

2a Lista de Exercícios

Procure ser conciso e preciso nas suas argumentações.

TEOREMAS, INDUÇÃO MATEMÁTICA E ALGORITMOS

  1. Prove que regiões definidas apenas por círculos podem ser coloridas (de modo que regiões vizinhas tenham cores diferentes) com 2 cores.

    Enuncie o teorema de que sabe-se colorir estas regiões com 2 cores, prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.

  2. Prove por indução matemática que o número de números inteiros de K dígitos diferentes 1,2,...,m é m.(m-1). .... . (m-k+1).

    Enuncie o teorema de que sabe-se enumerar todos estes números, prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo que enumera (imprime) todos eles correspondente à sua prova.

  3. Considere um conjunto de inteiros I={i1, i2, ..., in }.
    1. Seja o problema de encontrar o máximo e o mínimo de I.
      Teorema 1  (K): Sabe-se encontrar o máximo e o mínimo de IK={i1, i2, ..., iK }.
      Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente. Em seguida, prove este mesmo teorema por indução forte e derive o novo algoritmo.

    2. Seja o problema de ordenar o conjunto I.
      Teorema 2  (K): Sabe-se ordenar IK={i1, i2, ..., iK }.
      Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.

  4. Seja um grafo conexo G=(V,E), não-orientado, e we, para e Î E os pesos, onde V={1, 2, ..., n } associados às arestas de G.
    1. Seja o problema de encontrar a árvore geradora de peso máximo de G.
      Teorema 3  (K): Sabe-se encontrar uma árvore de G=(V,E), que contém o vértice 1 (1 Î V), que possui K vértice e possui peso máximo.
      Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.


      Teorema 4  (K): Sabe-se encontrar a floresta F=(V,EK) de peso máximo de G=(V,E) que possui K arestas, isto é |EK|=K.
      Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.

    2. Seja o problema de encontrar um conjunto DOMINANTE minimal. Um conjunto dominante D Í V, é um conjunto de vértices tal que qualquer vértice v ou está em D ou possui uma aresta que o liga a um vértice em D.
      Teorema 5  (K): Sabe-se obter um conjunto dominante minimal de GK=(VK,EK), onde VK={1, 2, ..., K } e EK={ (u,w) | u Î VK Ù w Î VK }.
      Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.

      Analise na sua prova como você garante que o conjunto é minimal.

  5. Seja um grafo orientado G=(V,A) e o problema de encontrar o caminho mais curto entre um par de vértices s e t.
    Teorema 6  (K): Sabe-se obter a distância mínima de s a todos os vértices de V onde os caminhos podem ter no máximo K arcos.
    Prove este teorema por indução simples e apresente o algoritmo correspondente.

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