پاسخ : ماراتون گراف
چون سوال « 1 » یه کمی سخته، اینم سوال دوّمی:
یک تورنمنت 100 راسی داده شده است. این تورنمنت قویا همبند نیست. ثابت کنید می توان جهت تمام یال های متصل به یک راس را عوض کرد طوری که تورنمنت حاصل قویا همبند باشد.
راه حل سوال 2 :
حکم رو به ازای هر تورنمنت n رأسی که تو شرایط مساله صدق میکنه ثابت میکنیم. ابتدا از استقراء استفاده میکنیم و فرض میکنیم به ازای مقادیر کمتر از n حکم صحیحه. (پای استقرای برای n=3 بدیهیه). اگر رأسی وجود داشته باشه که تمام یال هاش بهش وارد شده باشند یا ازش خارج شده باشند اون رأس رو حذف میکنیم. طبق فرض استقراء ، راسی وجود داره که اگه جهت تمام یال هاش رو برعکس کنیم گراف قویا همبند میشه. حالا اون رأس حذف شده رو اضافه میکنیم. میدونیم دقیقا جهت یکی از یال هاش تغییر کرده. پس از اون میتونیم به راسی دیگه وارد شیم. و از اون راس به هر راس دلخواه وارد شیم. همچنین میتونیم از هر راس دلخواه به اون بریم. پس در این حالت مساله حله. حالا فرض کنیم هر راس حداقل یک یال ورودی و حداقل یک یال خروجی داره. میدونیم توی هر تورنمنت دور هامیلتونی وجود داره. یعنی میتونیم راس ها رو مرتب بچینیم به طوری که از هر
به
بتونیم بریم. الان میدونیم بین راس اول و آخر
. چون اگر از
به
یک مسیر به طول 1 وجود داشت خلاف فرض که گراف قویا همبند نیست میشد. (چون از هر راس میشد به هر راس دیگه رفت). حالا مسیر به طول یک بین
رو در نظر بگیریم. اگر این مسیر به سمت
بود با عوض کردن جهت تمام یال های
به هدف میرسیم. چون اون وقت از
(i<n-1) به
میریم و از اون
و چون راسی وجود داره که جهتش به سمت
هست از هر راسی به هر راس دیگه میتونیم بریم. اگر مسیر به طول یک بین
به سمت
بود با عوض کردن جهت یال های
به حکم مورد نظر میرسیم. (مشابه حالت قبل)