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Hamilton-Kreise


1. Hamilton-Kreis:Ein Elementarkreis in einem Graphen , der alle Knoten von durchläuft, heißt HAMILTON-Kreis .

Beispiel

In der Abbildung bilden die grün gezeichneten Linien einen HAMILTON-Kreis.



Die Idee für ein Spiel, in dem man in dem abgebildeten Graphen eines Pentagondodekaeders HAMILTON-Kreise auffinden soll, geht auf Sir W.  HAMILTON zurück.

Hinweis: Die Frage nach der Charakterisierung der Graphen mit HAMILTON-Kreisen führt auf eins der klassischen NP-vollständigen Probleme. Deshalb kann hier kein effizienter Algorithmus zur Ermittlung von HAMILTON-Kreisen angegeben werden.
2. Satz von Dirac:Enthält ein schlichter Graph mindestens 3 Knoten, und gilt für jeden Knoten von dann enthält einen HAMILTON-Kreis. Diese hinreichende Bedingung für die Existenz eines HAMILTON-Kreises ist aber nicht notwendig. Auch die folgenden Sätze mit verallgemeinerten Voraussetzungen liefern nur hinreichende Bedingungen für die Existenz von HAMILTON-Kreisen.

Beispiel

In der Abbildung ist ein Graph gezeigt, der einen HAMILTON-Kreis besitzt, ohne die Voraussetzungen des folgenden Satzes von ORE zu erfüllen.



3. Satz von Ore:Enthält ein schlichter Graph mindestens 3 Knoten, und gilt für je zwei nichtadjazente Knoten dann enthält einen HAMILTON-Kreis.
4. Satz von Posa: Es sei ein schlichter Graph mit mindestens 3 Knoten. Er besitzt einen HAMILTON-Kreis, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:
1. Für gelte: Die Anzahl derjenigen Knoten, deren Grad höchstens ist, ist kleiner als
2. Ist ungerade, dann gelte zusätzlich: Die Anzahl derjenigen Knoten, deren Grad höchstens ist, ist höchstens