Ly Thuyet Ve Do Thi
giải thích rõ ràng và dễ hiểu về:
-
✅ Định lý Euler trong đồ thị
-
✅ Bài toán người đưa thư Trung Hoa (Chinese Postman Problem)
-
✅ Mối liên hệ giữa chúng và cách giải bài toán thực tế
🔷 1. Định lý Euler trong đồ thị
Leonhard Euler là người đầu tiên đặt nền móng cho lý thuyết đồ thị khi ông giải bài toán nổi tiếng về 7 cây cầu ở Königsberg.
✅ Định lý Euler (Eulerian trail & Eulerian circuit)
Gọi G là một đồ thị liên thông.
-
Nếu mọi đỉnh trong G đều có bậc chẵn, thì tồn tại một chu trình Euler (Eulerian circuit):
→ Một đường đi bắt đầu và kết thúc tại cùng một đỉnh, đi qua mỗi cạnh đúng 1 lần. -
Nếu chỉ có đúng 2 đỉnh bậc lẻ, thì tồn tại một đường đi Euler (Eulerian trail):
→ Một đường đi khác điểm đầu và điểm cuối, nhưng vẫn đi qua mỗi cạnh đúng 1 lần. -
Nếu có nhiều hơn 2 đỉnh bậc lẻ, không tồn tại đường đi Euler nào.
🔷 2. Bài toán người đưa thư Trung Hoa (Chinese Postman Problem)
🧠 Mô tả:
Một người đưa thư phải:
-
Xuất phát từ một điểm,
-
Đi qua mỗi con đường ít nhất một lần,
-
Quay lại điểm ban đầu (chu trình),
-
Và tổng quãng đường là nhỏ nhất.
→ Đây là một biến thể mềm hóa của bài toán Euler:
-
Cho phép đi lại 1 số cạnh nếu cần thiết,
-
Nhưng phải lặp ít nhất có thể để giảm tổng quãng đường.
✅ Chiến lược giải bài toán người đưa thư:
-
Kiểm tra bậc của tất cả các đỉnh
-
Nếu tất cả đều chẵn → Chu trình Euler tồn tại → Tổng = tổng các cạnh
-
Nếu có 2 đỉnh bậc lẻ → Tìm đường ngắn nhất giữa chúng, lặp lại nó → Tổng = tổng các cạnh + đoạn phụ thêm
-
Nếu có nhiều đỉnh bậc lẻ (4, 6,...) → Ghép cặp các đỉnh bậc lẻ theo cách tối ưu để giảm tổng quãng đường phụ thêm
-
-
Thêm các đoạn cần lặp lại (ảo) để biến đồ thị thành Eulerian (tất cả bậc chẵn)
-
Tìm chu trình Euler trong đồ thị đã chỉnh sửa
🔗 Mối liên hệ giữa 2 phần:
Định lý Euler | Bài toán người đưa thư |
---|---|
Chỉ đi mỗi cạnh đúng 1 lần | Có thể đi lại một số cạnh nếu cần thiết |
Chỉ áp dụng khi 0 hoặc 2 đỉnh bậc lẻ | Luôn giải được, nhưng thêm đường nếu cần |
Xác định tồn tại đường/chu trình Euler | Tìm đường đi ít tốn kém nhất qua tất cả |
🔚 Kết luận
-
Định lý Euler là cơ sở lý thuyết → cho biết có cần đi lại cạnh không.
-
Bài toán người đưa thư là ứng dụng thực tế → làm sao đi ít nhất mà vẫn qua đủ.


No comments: