Cours sur les graphes
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Vocabulaire de base
Un graphe est une paire d'ensemble (V,E) où E est une famille de paires (orientées ou non) d'éléments de V.
Un graphe est dit complet si toute paire de sommets de G est une arête.
Une clique de G est un sous-graphe complet de G.
Un stable de G est un sous-graphe de G sans arêtes.
Le degré d'un sommet de G est le nombre des arêtes qui lui sont incidentes.
Un graphe est connexe lorsqu'il existe un chemin entre chaque paire de sommets. Un hypergraphe est une paire d'ensembles (V,F) où F est une famille de sous-ensembles de V. Voir par exemple le livre de Berge, ou le chapitre écrit par Pierre Duchet dans l'ouvrage collectif Handbook of Combinatorics.
Quelques invariants combinatoires
La taille de la plus grande clique de G est notée omega(G).
La taille du plus grand stable de G est notée alpha(G).
Problèmes d'absorption
Dans un graphe G non-orienté (resp. orienté) un ensemble absorbant est un ensemble de sommets A tel que tout sommet hors de A a au moins un voisin (resp. successeur) dans A. Le nombre d'absorption de G noté gamma(G), est la taille d'un plus petit absorbant de G. Déterminer la valeur de gamma(G) est un problème NP-difficile, même si G est biparti.
Dans un graphe orienté un noyau est un ensemble stable et absorbant. Déterminer si un graphe possède un noyau est un problème NP-complet.
Pour ces deux notions voir Berge.
Coloration, Graphes Parfaits
Dans un graphe (voire un hypergraphe) G = (V, E) une k-coloration est une affectation d'une couleur de l'ensemble des couleurs {1, ..., k} à chaque sommet de telle sorte que, pour toute arête uv de G, les sommets u et v ont une couleur différente (pour un hypergraphe on exige que chaque arête porte au moins deux couleurs). Un graphe est dit k-colorable s'il admet une k-coloration.
Déterminer si un graphe est k-colorable est un problème NP-complet pour