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Mathematik Graphentheorie – Planare Graphen

15 KartenMathematikatrio08.10.2026Nur mit Link

Karteikarten zum Thema „Mathematik“ · 15 Karten · von atrio. Beispiele: Was ist ein planarer Graph? · Wie lautet die eulersche Polyederformel für zusammenhän…

Karten

15 Karten
STANDARD

Was ist ein planarer Graph?

Rückseite

Ein Graph, der in der Ebene zeichnen lässt, ohne dass sich Kanten schneiden – außer in gemeinsamen Knoten.

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Wie lautet die eulersche Polyederformel für zusammenhängende planare Graphen?

Rückseite

Für einen zusammenhängenden planaren Graphen mit n Knoten, m Kanten und f Flächen gilt: n - m + f = 2.

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Welche obere Schranke für die Kantenanzahl ergibt sich aus der eulerschen Formel für planare Graphen mit n ≥ 3?

Rückseite

Ein planarer Graph mit n ≥ 3 Knoten hat höchstens m ≤ 3n - 6 Kanten.

STANDARD

Was besagt das Kuratowski-Theorem zur Charakterisierung planarer Graphen?

Rückseite

Ein Graph ist genau dann planar, wenn er keinen Untergraphen enthält, der eine Unterteilung von K5 oder K3,3 ist.

STANDARD

Warum sind K5 und K3,3 nicht planar?

Rückseite

K5 hat 5 Knoten und 10 Kanten (verletzt m ≤ 3n-6), K3,3 hat 6 Knoten, 9 Kanten und keinen Dreieckszug – beide erzwingen Kantenkreuzungen.

STANDARD

Was ist der Unterschied zwischen einem Teilgraphen und einer Unterteilung (Homöomorphie) in Kuratowskis Sinne?

Rückseite

Eine Unterteilung entsteht durch Einfügen von Knotengrad-2-Knoten auf Kanten; Teilgraphen lassen Kanten/Knoten weg. Kuratowski fordert Unterteilungen.

STANDARD

Was besagt das Wagner-Theorem als Alternative zu Kuratowski?

Rückseite

Ein Graph ist planar genau dann, wenn er weder K5 noch K3,3 als Minor enthält (Minor = durch Kantenkontraktion und -löschung erreichbar).

STANDARD

Wie ist das duale Graph zu einer planaren Einbettung definiert?

Rückseite

Knoten des Dualen entsprechen Flächen der Einbettung; zwei Dualknoten sind benachbart, falls die Flächen eine Kante teilen.

STANDARD

Was besagt der Vierfarbensatz für planare Graphen?

Rückseite

Die Knoten jedes planaren Graphen lassen sich mit vier Farben färben, sodass benachbarte Knoten unterschiedliche Farben erhalten.

STANDARD

Was ist eine Triangulation in der Graphentheorie?

Rückseite

Eine maximale planare Einbettung, bei der jede Fläche (einschließlich der äußeren) von genau drei Kanten begrenzt wird.

STANDARD

Wie viele Kanten hat eine Triangulation mit n ≥ 3 Knoten?

Rückseite

Genau 3n - 6 Kanten – die obere Schranke wird erreicht, alle Flächen sind Dreiecke.

STANDARD

Was sind äußerplanare Graphen?

Rückseite

Graphen, die planar einbettbar sind, sodass alle Knoten auf der äußeren Fläche liegen. Sie erfüllen m ≤ 2n - 3.

STANDARD

Welchen Algorithmus nutzt man zur linearen Planaritätsprüfung?

Rückseite

Der Hopcroft-Tarjan-Algorithmus prüft Planarität in O(n) Zeit mittels Tiefensuche und Pfadzerlegung.

STANDARD

Was ist der Unterschied zwischen einem planaren und einem ebenen Graphen?

Rückseite

Ein planarer Graph besitzt mindestens eine kreuzungsfreie Einbettung; ein ebener Graph ist ein planarer Graph mit einer fixierten, konkreten Einbettung.

STANDARD

Wie lässt sich die Planarität eines Graphen mit n=4, m=6 testen?

Rückseite

K4 hat n=4, m=6 und erfüllt m=6 ≤ 3·4-6=6 – die Schranke ist erfüllt, K4 ist planar (tetraedrische Einbettung).

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