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

  1. (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.


    1. Prove este teorema por indução SIMPLES.
    2. 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.
    3. Escreva o algoritmo correspondente ao item anterior.
    4. Aplique o algoritmo anterior para colorir as regiões definidas por 3 (ou mais) círculos com cordas, que se superpõem e se cortam.

  2. 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).

    1. Considere K=2 e m=5 e enumere todos os números que atendem ao teorema.
    2. Prove este teorema por indução matemática SIMPLES (caso base e passo indutivo). Explicite o parâmetro de indução da sua prova.
    3. Mostre como a sua prova descreve uma forma de enumerar (listar) todos estes números.
    4. Escreva o algoritmo correspondente ao item anterior.
    5. 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.

  3. 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.


    1. Prove este teorema por indução matemática SIMPLES (caso base e passo indutivo). Explicite o parâmetro de indução da sua prova.
    2. Mostre como a sua prova descreve uma forma de determinar se G é conexo.
    3. Escreva o algoritmo que determina se G é ou não conexo.
    4. Apresente grafos (2 ou 3) onde se possa mostrar que o seu algoritmo funciona.

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