Upload
stefi-rahmawati
View
529
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
This was my presentation in my final mini thesis (Bachelor Degree of Mathematics in University of Indonesia) in 2010. Thank God, the formal paper has been published in Australasian Journal of Combinatorics, in December 2012.
Citation preview
Kolokium 25 November 2010
PENDAHULUAN
ISIDefinisi Graf
Matriks Adjacency
Pelabelan Graf
Isomorfik
Hasil yang diketahui
Himpunan simpul Himpunan busur
Himpunan pasangan tak terurut dari simpul-simpul
Contoh graf
Graf Lintasan P5
Graf Lingkaran C3Graf Bintang S5
A = [aij] berukuran |V| x |V|
= 1, jika ada busur yang menghubungkan simpul vi dan vj
= 0, lainnya
Contoh
v1 v5v4v2 v3
0 1 0 0 0
1 0 1 0 0
0 1 0 1 0
0 0 1 0 1
0 0 0 1 0
1v 2v 3v 4v 5v
1v
2v
3v
4v
5v
v1
v3 v2
v1
v5
v4
v2
v3
v6
1v 2v 3v
1v
2v
3v
0 1 1
1 0 1
1 1 0
1v 2v 3v 4v 5v
1v
2v
3v
4v
5v
6v
6v
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
1 1 1 1 1 0
1v 2v 3v 4v 5v
1v
2v
3v
4v
5v
6v
6v
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 1
1 1 1 1 1 0
1
10
0
v1
v5
v4
v2
v3
v6
f : V, E, atau V E subhimpunan bilangan asli
f : V {1, 2, …, |V|}
i j
Jumlah dari label simpul yang dihubungkan.
Bobot busur ij = i + j
1 3 4 52
Bobot Busur : 3 5 7 9
a = 3
d = 2 PSBAA-(3, 2)
Contoh graf SBAA-(a,d)
Pelabelan simpul, sehingga
Himpunan bobot busur =
{a, a + d, a + 2d, …, a + (|E|-1) d}
Graf Isomorfik
10
v1
v2 v3
v4v5
v6
v1' v2'
v3'
v4'v5'
v6'
G = (V, E)G’ = (V’, E’)
f : V → V’
f(v1) = v3’, f(v2) = v1’, f(v3) = v5’, f(v4) = v6’, f(v5) = v4’, f(v6)
= v2’ uv E f(u)f(v) E’
Pelabelan Isomorfik
11
Contoh pelabelan isomorfik:
G = (V, E)
l : V → L
G’ = (V’, E’)
l’ : V’ → L
f : V → V’
uv E f(u)f(v) E’
l(v) = l’(f(v))
1 11
8
49
3
1
4
9
3
8
11
v1
v2v3
v4v5
v6
v1' v2'
v3'
v4'v5'
v6'
Pelabelan Isomorfik
12
Contoh pelabelan tidak isomorfik
G = (V, E)
l : V → L
G’ = (V’, E’)
l’ : V’ → L
f : V → V’
uv E f(u)f(v) E’
l(v) = l’(f(v))
1 2
3
4
6
2
5
3
4
1
65
• Sugeng dan Miller (2005) :
Hubungan antara matriks adjacency dan pelabelan simpul
busur antiajaib (a,d) untuk d = 1 serta pelabelan total super
busur anti ajaib (a,d).
• Cavalier (2009) :
Hubungan antara matriks adjacency dan pelabelan Graceful.
Permasalahan
Metode
Ruang Lingkup
Tujuan
• Bagaimana kaitan antara matriks adjacency dan PSBAA-
(a,2)?
• Dapatkah dikonstruksi graf PSBAA-(a,2) yang baru
dengan memanfaatkan sifat-sifat matriks adjacency-nya?
Dibatasi untuk graf sederhana berhingga tak berarah.
Studi pustaka yang dikembangkan untuk menganalisa dan
mengkonstruksi teori baru.
• Menemukan kaitan antara matriks adjacency dan
PSBAA-(a,2).
• Menemukan cara mengkonstruksi graf SBAA-(a,2) yang
baru dengan memanfaatkan sifat-sifat matriks adjacency-
nya.
PENDAHULUAN
ISI
Definisi Graf
Matriks Adjacency
Pelabelan Graf
Isomorfik
Hasil yang diketahui
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Skew Diagonal
MA dan PSBAA-(a,2)
MA dan PSBAA-(a,2) maksimal
MA dan PSBAA-(a,2)
bobot busur ganjil/genap
v1
v3 v2
1v 2v 3v
1v
2v
3v
0 1 1
1 0 1
1 1 0
1
23
1
1
2
2
3
3
Bobot Busur = 1 + 2 = 3
Bobot Busur = 1 + 2 = 3
0
a21
0
0
a12
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2
1
2
a1v
a2v
0
1
0
av1 av2 0 1 0 0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
...
...
...
.
.
.
aij
a(i+1)(j-1)
a(i+2)(j-2)
Memiliki bobot busur
yang sama yaitu i+j.
|V|
|V|
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
34
5
9
Skew
diagonal Sk
S3
S4
S5
S9
11 12 13 14 1( 1) 1
21 22 23 24 2( 1) 2
31 32 33 34 3( 1) 3
41 42 43 44 4( 1) 4
( 1)1 ( 1)2 ( 1)3 ( 1)4 ( 1)( 1) ( 1)
1 2 3 4 ( 1)
.
n n
n n
n n
n n
n n n n n n n n
n n n n n n nn
a a a a a a
a a a a a a
a a a a a a
a a a a a a
a a a a a a
a a a a a a
S2n-1
S5
S4
S3
PENDAHULUAN
ISI
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Skew Diagonal
MA dan PSBAA-(a,2)
MA dan PSBAA-(a,2) maksimal
MA dan PSBAA-(a,2)
bobot busur ganjil/genap
• Memiliki skew diagonal berisi entri “0 “seluruhnya
atau tepat dua entri “1”
• Setiap dua skew diagonal tidak nol yang berurutan
akan diselingi tepat satu skew diagonal nol.
1 3 4 52
PSBAA-(3, 2)
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
3 5 7 9
Contoh
S3
S5
S7
S9
PENDAHULUAN
ISI
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Skew Diagonal
MA dan PSBAA-(a,2)
MA dan PSBAA-(a,2) maksimal
MA dan PSBAA-(a,2)
bobot busur ganjil/genap
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
S3
S5
S7
S9
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
S4
S6
S7
Bobot Busur Ganjil Bobot Busur Genap
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
S5
S7
S9
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
S4
S6
S7
Bobot Busur Ganjil Bobot Busur Genap
Tidak Maksimal
(a) Banyaknya busur dari suatu graf PSBAA-(a,2)
bobot busur ganjil maksimal adalah |V|-1.
(b) Banyaknya busur dari suatu graf PSBAA-(a,2)
bobot busur genap maksimal adalah |V|-2.
Observasi 1
PENDAHULUAN
ISI
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Skew Diagonal
MA dan PSBAA-(a,2)
MA dan PSBAA-(a,2) maksimal
MA dan PSBAA-(a,2)
bobot busur ganjil/genap
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Setara Bobot Busur
Mengkontraksi Suatu Subgraf SBAA-(a,2)
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Lebih Besar
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
1
2
34
5
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
3
5
7
9
Himpunan bobot busur :
{3, 5, 7, 9}G1
Himpunan bobot busur :
{3, 5, 7, 9}G2
G1 dan G2 setara bobot busur
Sehingga, untuk |V|=5, didapat
1
2
34
5
3
5
7
9
1
2
34
5
3
5
7
9
1
2
34
5
3
5
7
9
1
2
34
5
3
57
9
Himpunan
bobot busur
{3, 5, 7, 9}
Observasi 2
Untuk graf dengan 5 simpul
1 542 3
1
54
2
3
1
54
2 31
54
2
3
Graf PSBAA-(a,2) Bobot Busur Ganjil Maksimal yang
Setara Bobot Busur
Untuk graf dengan 6 simpul
1 542 3 6
1
54
2
3 6
1
54
2 3
6
1
54
2 3
6
1
5
42 3
6
1
54
2 3
6
15 4 236
1
5
4 2
36
1
5
4 2
6 3
1
5
4 2
36
1
54
2 3
6
1 54 2 36
Graf PSBAA-(a,2) Bobot Busur Ganjil Maksimal yang
Setara Bobot Busur
PENDAHULUAN
ISI
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Setara Bobot Busur
Mengkontraksi Suatu Subgraf SBAA-(a,2)
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Lebih Besar
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
4 51 323 5 7 9
Setiap graf SBAA-(a,2) maksimal memiliki
subgraf SBAA-(a,2) nontrivial yang maksimal.
Teorema 3.1
Bukti
S3
S4
Sk
Si+j
11 12 1 1( 1) 1
21 22 2 2( 1) 2
1 2 ( 1)
( 1)1 ( 1)2 ( 1) ( 1)( 1) ( 1)
1 2 ( 1)
k k n
k k n
k k kk k k kn
k k k k k k k n
n n nk n k nn
a a a a a
a a a a a
a a a a a
a a a a a
a a a a a
11 12 13 1
21 22 23 2
31 32 33 3
1 2 3
k
k
k
k k k kk
a a a a
a a a a
a a a a
a a a a
S3
S4
Sk
AA’
S2k-1
S2n-1
PENDAHULUAN
ISI
Matriks Adjacency dan
Pelabelan Graf
Konstruksi Graf Baru
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Setara Bobot Busur
Mengkontraksi Suatu Subgraf SBAA-(a,2)
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Lebih Besar
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Lebih Besar
Menambah Busur pada Graf Awal
Menggabungkan Dua atau Lebih Graf-graf SBAA-(a,2)
Menggabungkan Sekaligus Menambah Simpul dan Busur
Sembarang graf SBAA-(a,2) yang tidak
maksimal dapat diperluas menjadi graf SBAA-
(a,2) yang maksimal.
Teorema 3.2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
7
94 5
1 323 5
1
1 1
1
Contoh
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
7
94 5
1 323 5
1
1
1
1
Membentuk Graf SBAA-(a,2) yang Lebih Besar
Menambah Busur pada Graf Awal
Menggabungkan Dua atau Lebih Graf-graf SBAA-(a,2)
Menggabungkan Sekaligus Menambah Simpul dan Busur
Misalkan G1 dan G2 adalah graf SBAA-(a,2) maksimal
dengan jenis bobot busur yang sama (genap atau ganjil) masing-
masing berorder v dan w. Maka terdapat graf G3 yang merupakan
graf SBAA-(a,2) maksimal berorder v+w yang memuat G1 dan
G2 sebagai subgraf. G3 memiliki jenis bobot busur yang sama
dengan G1 dan G2 dengan tambahan satu busur untuk bobot
busur ganjil dan tambahan dua busur untuk bobot busur genap.
Teorema 3.3
Bukti
G1 A1
G2 A2
Contoh untuk bobot busur ganjil
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
0 0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
1 2 3 4
1
2
3
4
41 323 5 7
7
94 5
1 323 5
G1
G2
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0 0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1 7
94 5
1 323 5
96 8713 15 17
11
G3
Teorema 3.4
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0 0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
7
94 5
1 323 5
6 8713 15
11
G3
G1
G2
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0 0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
7
94 5
1 323 5
6 713
11
G3
G1
G2
Misalkan G1 dan G2 adalah dua graf SBAA-(a.2) bobot busur
ganjil dengan order masing-masing adalah v dan w. Maka terdapat
graf G3 yang merupakan graf SBAA-(a,2) bobot busur ganjil
berorder v+w-1 dan v+w-2 yang memuat G1 dan G2.
Teorema 3.5
Misalkan G1 dan G2 adalah dua graf SBAA-(a.2) bobot busur
genap dengan order masing-masing adalah v dan w. Maka terdapat
graf G3 yang merupakan graf SBAA-(a,2) bobot busur genap
berorder v+w-1 , v+w-2, dan v+w-3 yang memuat G1 dan G2.
Teorema 3.6
Gi graf SBAA-(a,2) order vi
Ai , (i = 1, 2, …, p)
1
2
0 0
0 0
0 0 p
A
AA
A
Teorema 3.7
Teorema 3.8
Setiap graf SBAA-(a,2) memiliki suatu supergraf
SBAA-(a,2).
Akibat 3.1
Gi graf SBAA-(a,2) order vi
Ai , (i = 1, 2, …, p)
1
2
0 0
0 0
0 0 p
A
AA
A
Teorema 3.9
Bentuk umum :
1
2kv+2
: Graf SBAA-(a,2) bobot busur ganjil
Sebanyak k grafSebanyak k graf
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
0
1 2 3 4 5
1
2
3
4
5
7
94 5
1 323 5
G1
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0
0
0
0
0
0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1
1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0
65
432
1615
14
13
12
2625
242322
1110
987
2120
191817
3130
292827
1 32
• Matriks adjacency suatu graf SBAA-(a,2) memiliki karakterisrik
khusus, yaitu merupakan matriks yang simetris dengan skew
diagonal - skew diagonal yang berisi elemen “0” seluruhnya atau
tepat dua elemen “1” dan setiap dua skew diagonal tidak nol yang
berurutan akan diselingi tepat satu skew diagonal nol.
• Matriks adjacency dapat digunakan untuk mengkonstruksi graf
SBAA-(a,2) yang baru dari graf SBAA-(a,2) yang sudah ada, yaitu
dengan membentuk :
1. Graf yang setara bobot busur dengan graf awal
2. Subgraf
3. Graf baru yang lebih besar.
K.A. Sugeng and M. Miller. 2005. Relationship between Adjacency
Matrices and Super (a,d)-Edge-Antimagic-Total Labeling of
Graphs. University of Ballarat, Australia.
Cavalier , Charles Michael. 2009. Graceful Labelings. University of
South Carolina, South Carolina.
Gallian, J. A. (2009). A Dynamic Survey of Graph Labeling. The
Electronic Journal of Combinatorics 5 , #DS6.
Rosen, K. H. (2003). Discrete Mathematics and Its Applictions (5
ed.). New York: McGraw-Hill
West, Douglas B. 1996. Introduction to Graph Theory. New Jersey :
Prentice-Hall.