0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الرياضيات

الاعداد و نظريتها

تاريخ التحليل

تار يخ الجبر

الهندسة و التبلوجي

الرياضيات في الحضارات المختلفة

العربية

اليونانية

البابلية

الصينية

المايا

المصرية

الهندية

الرياضيات المتقطعة

المنطق

اسس الرياضيات

فلسفة الرياضيات

مواضيع عامة في المنطق

الجبر

الجبر الخطي

الجبر المجرد

الجبر البولياني

مواضيع عامة في الجبر

الضبابية

نظرية المجموعات

نظرية الزمر

نظرية الحلقات والحقول

نظرية الاعداد

نظرية الفئات

حساب المتجهات

المتتاليات-المتسلسلات

المصفوفات و نظريتها

المثلثات

الهندسة

الهندسة المستوية

الهندسة غير المستوية

مواضيع عامة في الهندسة

التفاضل و التكامل

المعادلات التفاضلية و التكاملية

معادلات تفاضلية

معادلات تكاملية

مواضيع عامة في المعادلات

التحليل

التحليل العددي

التحليل العقدي

التحليل الدالي

مواضيع عامة في التحليل

التحليل الحقيقي

التبلوجيا

نظرية الالعاب

الاحتمالات و الاحصاء

نظرية التحكم

بحوث العمليات

نظرية الكم

الشفرات

الرياضيات التطبيقية

نظريات ومبرهنات

علماء الرياضيات

500AD

500-1499

1000to1499

1500to1599

1600to1649

1650to1699

1700to1749

1750to1779

1780to1799

1800to1819

1820to1829

1830to1839

1840to1849

1850to1859

1860to1864

1865to1869

1870to1874

1875to1879

1880to1884

1885to1889

1890to1894

1895to1899

1900to1904

1905to1909

1910to1914

1915to1919

1920to1924

1925to1929

1930to1939

1940to the present

علماء الرياضيات

الرياضيات في العلوم الاخرى

بحوث و اطاريح جامعية

هل تعلم

طرائق التدريس

الرياضيات العامة

نظرية البيان

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Puz-Graph

المؤلف:  Vajda, S

المصدر:  Mathematical Games and How to Play Them. Chichester, England: Ellis Horwood

الجزء والصفحة:  ...

12-4-2022

2335

+

-

20

Puz-Graph

A notion introduced by R. M. Wilson in 1974. Given a finite graph G with n vertices, puz(G) is defined as the graph whose nodes are the labelings of G leaving one node unoccupied, i.e., the ways to place n-1 different counters on n-1 nodes of G. This labelings can be identified with the permutations of <span style={0,1,2,...,n-1}" src="https://mathworld.wolfram.com/images/equations/Puz-Graph/Inline8.svg" style="height:21px; width:133px" />, so that puz(G) has n! nodes. Two labelings are connected by an edge in puz(G) iff one can be transformed into the other by moving one of the labels along one edge of G.

 

Puz-GraphLabelingsPuz-Graph

The possible labelings of two vertices of the path graph P_3 are illustrated above, giving puz(P_3) as illustrated.

If G is the square graph C_4, then puz(C_4) consists of two disjoint cycles with 12 nodes. In general, the puz-graph of an n-cycle graph has (n-2)! connected components, each having n(n-1) nodes (Vajda 1992). Wilson proved that the puz-graph of a finite simple biconnected graph G that is not polygonal always has two connected components if G is bipartite. Otherwise, with one surprising exception, puz(G) is connected. The exception is the puz-graph of the theta-0 graph, which surprisingly has six connected components.

The paths connecting two labelings L_1 and L_2 in puz(G) represent the sequences of moves that take L_1 to L_2. Hence, these can be transformed into each other if and only if they belong to the same connected component of puz(G). In most of the cases, this cannot be decided by looking at puz(G), which almost always has too many nodes to be adequate for practical use. This problem is solved using a criterion by Wilson, which can be easily expressed in terms of GL_1 and L_2L_1 and L_2 are linked by a sequence of moves if and only if the distance between their unoccupied nodes and the permutation taking L_1 to L_2 are either both even or both odd.

Puz-Graph15-Puzzle

Wilson's criterion can be applied to the 15 puzzle as follows. Each arrangement of the 15 squares corresponds to a labeling of 15 nodes of the grid graph G_(4,4). Since G_(4,4) is bipartite, puz(G_(4,4)) is disconnected, so the puzzle does not always have a solution. This can be seen by looking at the labelings of the 15 puzzle configurations illustrated above. The distance between the unoccupied nodes is 0, but the permutation taking one labeling to the other is the cycle (1 2), which is odd. Hence it is impossible to solve the puzzle starting from the configuration at right.

The Hanoi graph H_n is the puz-graph of the possible configurations of n towers of Hanoi. Since it is connected, the game always has a solution.


REFERENCES

Vajda, S. Mathematical Games and How to Play Them. Chichester, England: Ellis Horwood, pp. 1-2, 1992.

Wilson, R. M. "Graph Puzzles, Homotopy, and the Alternating Group." J. Combin. Th. B 16, 86-96, 1974.

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد