PUC-Rio Departamento de Informática
Prof. Marcus Vinicius S. Poggi de Aragão Período: 2007.2
4 de outubro de 2007 Horário: 2as. e 4as. 19-21 - Sala 460L
ESTRUTURAS DISCRETAS (INF 1308)
Exercícios 2.1
-
Você deve justificar adequadamente todas as suas respostas;
- Os exercícios devem ser entregues escritos à mão;
- A apresentação tem valor preponderante na nota do exercício.
-
(2.5) Considere círculos com cordas dentro de uma região R
limitada do plano (essa região é um retângulo). Os círculos podem ter tamanhos diferentes
e podem se superpor (e ficam todos completamente dentro da região retangular). Nenhum círculo tangencia outro círculo ou uma corda. Cordas não se superpoões a outras cordas nem tangenciam outras cordas. Considere agora o seguinte teorema.
Teorema 1 (K):
É possível colorir todas as sub-regiões definidas por K círculos
com cordas na região R de modo que as sub-regiões adjacentes (têm uma
fronteira em comum) tenham cores diferentes, utilizando-se apenas
três (3) cores.
-
Prove este teorema por indução SIMPLES.
- Descreva como a sua prova no item anterior mostra como se pode colorir com
três cores as regiões definidas por um número qualquer de círculos
com cordas em posições quaisquer.
- Escreva o algoritmo correspondente ao item anterior.
- Aplique o algoritmo anterior para colorir as regiões definidas por 3 (ou mais) círculos
com cordas, que se superpõem e se cortam.
- Considere o seguinte teorema onde K £ m:
Teorema 2 (K):
O número de números inteiros
de K dígitos diferentes 1,2,...,m é m.(m-1). .... . (m-k+1).
Observe que um dígito pode ter valor ilimitado (m pode ser maior que 9).
-
Considere K=2 e m=5 e enumere todos os números que atendem ao teorema.
- Prove este teorema por indução matemática SIMPLES (caso base e passo indutivo).
Explicite o parâmetro de indução da sua prova.
- Mostre como a sua prova descreve uma forma de enumerar (listar) todos estes
números.
- Escreva o algoritmo correspondente ao item anterior.
- Considere de novo K=2 e m=5 e siga os passos sugeridos pela sua prova.
Liste os primeiros 20 números que seriam gerados para K=3 e m=5.
- Seja um grafo G=(V,E), não-orientado, e um vértice s Î V.
Seja o problema de determinar se o grafo G é conexo. Considere o teorema abaixo:
Teorema 3 (K):
Sabe-se encontrar todos os vértices que estão exatamente a uma distância K (em número de
arestas) do vértice s.
-
Prove este teorema por indução matemática SIMPLES (caso base e passo indutivo).
Explicite o parâmetro de indução da sua prova.
- Mostre como a sua prova descreve uma forma de determinar se G é conexo.
- Escreva o algoritmo que determina se G é ou não conexo.
- Apresente grafos (2 ou 3) onde se possa mostrar que o seu algoritmo funciona.
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