Grado en Matemáticas e Informática

MATEMÁTICA  DISCRETA II        Curso 11-12

CURSO SEMESTRE CARÁCTER ECTS
Primero 2 Obligatoria 6


GUÍA DOCENTE
Programa
Bibliografía
Normas evaluación
Profesores
AULA VIRTUAL Ejercicios Enlaces y Software


PROGRAMA

Tema 1. Nociones básicas de grafos y digrafos.

-          Nociones generales. Representación de grafos y digrafos. Matriz de adyacencia.

-          Subgrafos. Operaciones con grafos. Isomorfismo de grafos.

-          Sucesión de grados de un grafo. Caracterización de las sucesiones gráficas.

-          Caminos en un grafo y en un digrafo. Conexión. Vértices-corte y aristas puente.

 

Tema 2. Árboles. Optimización de árboles.

-          Árboles. Árboles con raíz. Búsquedas en grafos. Recorridos en árboles.

-          Enumeración de árboles etiquetados. Fórmula de Cayley. Código de Prüfer.

-          Árbol generador de peso mínimo: Algoritmos de Prim, Kruskal y Boruvka.

-          Otros criterios de optimización de árboles.

 

Tema 3. Distancia y caminos mínimos.

-          Distancias en grafos. Excentricidad, centro y diámetro en un grafo.

-          Caminos críticos en grafos de actividades.

-          Caminos mínimos en grafos ponderados. Algoritmos de Dijkstra, Bellman-Ford y Floyd.

 

Tema 4. Complejidad de algoritmos.

-          Notación de Knuth. Crecimiento de funciones.

-          Complejidad de algoritmos. Complejidad de problemas.

-          Análisis de la complejidad de algoritmos básicos.

-          Clases P y NP de problemas. Problemas NP-completos.

Tema 5. Conectividad y orientabilidad

-          Conectividad por vértices y por aristas en un grafo.

-          Caracterización por caminos: Teorema de Whitney.

-          Orientabilidad de grafos. Caracterización de los grafos orientables.

 

Tema 6. Flujos en redes. Emparejamientos.

-          Flujos y capacidades en una red. Teorema de Ford-Fulkerson.

-          Conectividad y flujos. Teoremas de Menger.

-          Emparejamientos en grafos bipartidos. Teorema de Hall.

-          Optimización de emparejamientos: Algoritmo húngaro. Estabilidad.

-          Emparejamientos en grafos generales.

 

Tema 7. Recorridos en grafos

-          Grafos eulerianos. Caracterización.

-          Algoritmos de construcción de recorridos eulerianos. Problema del cartero.

-          Grafos hamiltonianos. Propiedades.

-          Problema del viajante. Algoritmos aproximados.

 

Tema 8. Planaridad

-          Grafos planos. Fórmula de Euler y consecuencias. Poliedros regulares.

-          Teorema de Kuratowski.

-          Trazado rectilíneo de grafos planos.

 

Tema 9. Coloración de grafos.

-          Independencia y coloración. Número cromático de un grafo.

-          Algoritmos de coloración de vértices. Polinomio cromático.

-          Coloración de aristas. Otros criterios de coloración en grafos.

-          Coloración de mapas. Teorema de los cuatro colores.

 

Tema 10. Funciones generatrices.

-          Funciones generatrices y problemas de recuento.

-          Series de potencias. Propiedades algebraicas. Fracciones simples.

-          Resolución de relaciones de recurrencia por funciones generatrices.

-          Funciones generatrices exponenciales.






BIBLIOGRAFÍA
Referencias básicas

-    N. Biggs: “Discrete Mathematics”, 2nd ed. Oxford Univ. Press, 2002.
-    J. Gross, J. Yellen: “Graph Theory and its Applications”. 2nd ed. CRC Press, 2006.
-    G. Hernández, “Grafos: Teoría y Algoritmos”. Servicio de Publicaciones, Facultad de Informática, UPM, 2006

Libros de consulta
-    G. Chartrand,  P. Zhang: “Introduction to Graph Theory”.  McGraw-Hill,  2005
-    F. García Merayo, G.  Hernández  y A. Nevot: “Problemas resueltos de Matemática Discreta”. Ed. Thomson-Paraninfo, 2003
-    R. Grimaldi: "Matemáticas Discreta y Combinatoria", Addison-Wesley, 1997.
-    W. Kocay, D. Kreher: “Graphs, Algorithms and Optimization”. Chapman & Hall/CRC, 2005
-    J. Matousek, J. Nesetril: “Invitación a la matemática discreta”. Reverté, 2008
-    D. B. West: “Introduction to Graph Theory”. Prentice Hall, 2001.
-    H. Wilf: “Generatingfunctionology”, 3rd ed. A. K. Peters, 2005




NORMAS DE EVALUACIÓN

Se encuentran en la Guía de Aprendizaje de la asignatura


PROFESORES

    
Gregorio Hernández Peñalver
    


RECURSOS EN LA RED

Se utilizará de forma intensiva la plataforma Moodle en Aula Virtual, para proporcionar material de estudio y ejercicios a los estudiantes.


Enlaces con material y recursos.


Software sobre Grafos con animaciones de algoritmos



EJERCICIOS (Hojas de ejercicios y problemas de la asignatura)


Actualizado en febrero de 2012