Для того чтобы построить граф с заданными степенями вершин (1, 2, 2, 2, 4, 4, 5), следуем пошагово:
Шаг 1: Определим количество рёбер
Степень вершины — это количество рёбер, которые к ней подходят. Для графа сумма степеней всех вершин равна двойному количеству рёбер (из-за того, что каждое ребро соединяет две вершины).
Сначала посчитаем сумму степеней: \[ 1 + 2 + 2 + 2 + 4 + 4 + 5 = 20 \]
Таким образом, количество рёбер \( E \) будет равно: \[ E = \frac{20}{2} = 10 \]
Шаг 2: Распределим степени между вершинами
У нас есть 7 вершин с нужными степенями, давайте обозначим их буквами:
- \( A \) — степень 1
- \( B \) — степень 2
- \( C \) — степень 2
- \( D \) — степень 2
- \( E \) — степень 4
- \( F \) — степень 4
- \( G \) — степень 5
Шаг 3: Соединяем вершины
Теперь нужно аккуратно соединить вершины, чтобы добиться нужных степеней, и чтобы не возникло изолированных вершин или конфликтов.
Шаг 3.1: Начнем с самой высокой степени
- Подключим \( G \) (степень 5) к вершинам:
- \( G \) соединяется с \( E \) (1), \( F \) (1), \( D \) (1), \( C \) (1), и \( B \) (1). Теперь степени:
- \( G: 5 \)
- \( E: 1 \)
- \( F: 1 \)
- \( D: 1 \)
- \( C: 1 \)
- \( B: 1 \)
- \( A: 0 \)
- \( G \) соединяется с \( E \) (1), \( F \) (1), \( D \) (1), \( C \) (1), и \( B \) (1). Теперь степени:
Шаг 3.2: Дальнейшая связь
Теперь \( E \), \( F \), \( B \), \( C \), и \( D \) имеют какие-то свободные места:
- Так как у \( E \) степень 4, он может соединиться ещё с \( F \), \( C \), \( D \):
- Соединяем \( E \) с \( F \) (теперь степени \( E: 2, F: 2 \))
- Соединяем \( E \) с \( C \) (теперь степени \( E: 3, C: 3 \))
- Соединяем \( E \) с \( D \) (теперь степени \( E: 4, D: 2 \))
- Так как у \( E \) степень 4, он может соединиться ещё с \( F \), \( C \), \( D \):
Теперь у нас:
- \( E: 4, F: 2, B: 1, C: 3, D: 2, A: 0, G: 5 \)
Шаг 3.3: Последние соединения
- C необходимо соединиться ещё с D, чтобы дать им степень 2 и чтобы у C стало 4. Соединим напрямую, теперь у нас степени:
- \( C: 4, D: 3 \)
- К \( F \) и \( A \) (степень 1) соединяем \( D \) к одному и другому:
Итог
В результате получится граф, который имеет 10 рёбер и соответствующие степени.
Визуально это может выглядеть так (с учетом соединений):
A - (E) -
|\
| \
| \
(G) -(F)
| |
| |
(D) --(C)
Таким образом, граф будет удовлетворять всем условиям и иметь искомые степени.