INTRODUCTION TO GRAPH THEORY LECTURE 2

dokumen-dokumen yang mirip
Sirkuit Euler & Sirkuit Hamilton SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS GUNADARMA 2012/2013

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SISTEM INFORMASI UNIVERSITAS GUNADARMA 2012/2013. Graf Berarah

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

Algoritma Brute-Force dan Greedy dalam Pemrosesan Graf

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan dijelaskan beberapa konsep dasar teori graf dan dimensi partisi

II. TINJAUAN PUSTAKA. kromatik lokasi pada suatu graf sebagai landasan teori pada penelitian ini

Gambar 6. Graf lengkap K n

BAB 2 DEGREE CONSTRAINED MINIMUM SPANNING TREE. Pada bab ini diberikan beberapa konsep dasar seperti beberapa definisi dan teorema

Pohon (Tree) Universitas Gunadarma Sistem Informasi 2012/2013

LANDASAN TEORI. Pada bab ini akan diberikan beberapa konsep dasar teori graf dan bilangan. kromatik lokasi sebagai landasan teori pada penelitian ini.

TERAPAN POHON BINER 1

x 6 x 5 x 3 x 2 x 4 V 3 x 1 V 1

Graph. Rembang. Kudus. Brebes Tegal. Demak Semarang. Pemalang. Kendal. Pekalongan Blora. Slawi. Purwodadi. Temanggung Salatiga Wonosobo Purbalingga

KONSEP DASAR GRAF DAN GRAF POHON. Pada bab ini akan dijabarkan teori graf dan bilangan kromatik lokasi pada suatu graf

v 3 e 2 e 4 e 6 e 3 v 4

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

MATEMATIKA DISKRIT II ( 2 SKS)

Pohon. Modul 4 PENDAHULUAN. alam modul-modul sebelumnya Anda telah mempelajari graph terhubung tanpa sikel, misalnya model graph untuk molekul C 4

II. KONSEP DASAR GRAF DAN GRAF POHON. Graf G adalah himpunan terurut ( V(G), E(G)), dengan V(G) menyatakan

PERBANDINGAN ALGORTIMA PRIM DAN KRUSKAL DALAM MENENTUKAN POHON RENTANG MINIMUM

Penerapan Algoritma Greedy untuk Memecahkan Masalah Pohon Merentang Minimum

Studi Algoritma Optimasi dalam Graf Berbobot

GRAF. V3 e5. V = {v 1, v 2, v 3, v 4 } E = {e 1, e 2, e 3, e 4, e 5 } E = {(v 1,v 2 ), (v 1,v 2 ), (v 1,v 3 ), (v 2,v 3 ), (v 3,v 3 )}

PENGERTIAN GRAPH. G 1 adalah graph dengan V(G) = { 1, 2, 3, 4 } E(G) = { (1, 2), (1, 3), (2, 3), (2, 4), (3, 4) } Graph 2

Sebuah graf sederhana G adalah pasangan terurut G = (V, E) dengan V adalah

BAB II LANDASAN TEORI

BAB 2 LANDASAN TEORI

PENGETAHUAN DASAR TEORI GRAF

ALTERNATIF PEMBUKTIAN DAN PENERAPAN TEOREMA BONDY. Hasmawati Jurusan Matematika, Fakultas Mipa Universitas Hasanuddin

NASKAH UJIAN UTAMA. JENJANG/PROG. STUDI : DIPLOMA TIGA / MANAJEMEN INFORMATIKA HARI / TANGGAL : Kamis / 18 FEBRUARI 2016

LANDASAN TEORI. Bab Konsep Dasar Graf. Definisi Graf

ALGORITMA GREEDY : MINIMUM SPANNING TREE. Perbandingan Kruskal dan Prim

Aplikasi Algoritma Dijkstra dalam Pencarian Lintasan Terpendek Graf

CRITICAL PATH. Menggunakan Graph berbobot dan mempunya arah dari Critical Path: simpul asal : 1 simpul tujuan : 5. Graph G. Alternatif

Bab 2 TEORI DASAR. 2.1 Graf

HAND OUT MATA KULIAH TEORI GRAF (MT 424) JILID SATU. Oleh: Kartika Yulianti, S.Pd., M.Si.

ANALISIS JARINGAN LISTRIK DI PERUMAHAN JEMBER PERMAI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA PRIM

Permodelan Pohon Merentang Minimum Dengan Menggunakan Algoritma Prim dan Algoritma Kruskal

Graph. Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

BAB II LANDASAN TEORI

Algoritma Greedy (lanjutan)

Teorema Cayley pada Pohon Berlabel dan Pembuktiannya

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

KAJIAN DAN ALGORITMA PELABELAN PSEUDO VERTEX-MAGIC. m m n 2. Misalkan ada pelabelan pseudo vertex-magic untuk sebuah graf G dengan n-titik dan

Konsep. Graph adalah suatu diagram yang memuat informasi tertentu. Contoh : Struktur organisasi

TEKNIK INFORMATIKA. Teori Dasar Graf

8. Algoritma Greedy. Oleh : Ade Nurhopipah

BAB II KAJIAN PUSTAKA

IKI 20100: Struktur Data & Algoritma

ALGORITMA RUTE FUZZY TERPENDEK UNTUK KONEKSI SALURAN TELEPON

RANCANG BANGUN APLIKASI MINIMUM SPANNING TREE (MST) MENGGUNAKAN ALGORITMA KRUSKAL

Teori Pohon. Begin at the beginning and go on /ll you come to the end: then stop. Lewis Caroll, Alice s Adventures in Wonderland, 1865

TINJAUAN PUSTAKA. Pada bab ini akan diberikan beberapa definisi, istilah istilah yang berhubungan dengan materi

MEMBANDINGKAN KEMANGKUSAN ALGORITMA PRIM DAN ALGORITMA KRUSKAL DALAM PEMECAHAN MASALAH POHON MERENTANG MINIMUM

ANALISIS JARINGAN LISTRIK DI PERUMAHAN JEMBER PERMAI DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA PRIM

BAB 1 PENDAHULUAN. minimum secara langsung didasarkan pada algoritma MST (Minimum Spanning

8/29/2014. Kode MK/ Nama MK. Matematika Diskrit 2 8/29/2014

STUDI OPTIMALISASI JUMLAH PELABUHAN TERBUKA DALAM RANGKA EFISIENSI PEREKONOMIAN NASIONAL

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar belakang

FOURIER Juni 2014, Vol. 3, No. 1, 62 74

Penerapan Algoritma Steiner Tree dalam Konstruksi Jaringan Pipa Gas

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. kromatik lokasi sebagai landasan teori dari penelitian ini.

BAB II LANDASAN TEORI

Perbandingan Kompleksitas Algoritma Prim, Algoritma Kruskal, Dan Algoritma Sollin Untuk Menyelesaikan Masalah Minimum Spanning Tree

Suatu graf G adalah pasangan himpunan (V, E), dimana V adalah himpunan titik

III. BILANGAN KROMATIK LOKASI GRAF. Bilangan kromatik lokasi graf pertama kali dikaji oleh Chartrand dkk.(2002). = ( ) {1,2,3,, } dengan syarat

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Aplikasi Teori Graf dalam Manajemen Sistem Basis Data Tersebar

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

v 2 v 5 v 3 Gambar 3 Graf G 1 dengan 7 simpul dan 10 sisi.

merupakan himpunan sisi-sisi tidak berarah pada. (Yaoyuenyong et al. 2002)

GRAF. Graph seperti dimaksud diatas, ditulis sebagai G(E,V).

DEFINISI. Pohon adalah graf tak-berarah terhubung yang tidak mengandung sirkuit. pohon pohon bukan pohon bukan pohon 2

Create PDF with GO2PDF for free, if you wish to remove this line, click here to buy Virtual PDF Printer

BAB 2 LANDASAN TEORITIS

P o h o n. Definisi. Oleh: Panca Mudji Rahardjo. Pohon. Adalah graf tak berarah terhubung yang tidak mengandung sirkuit.

9. Algoritma Path. Oleh : Ade Nurhopipah

Algoritma Prim sebagai Maze Generation Algorithm

TEOREMA CAYLEY DAN PEMBUKTIANNYA

Struktur dan Organisasi Data 2 G R A P H

III PEMBAHASAN. 6. Sisi eg dipilih sebagai sisi yang memiliki bobot terkecil (lihat Gambar 18).

Penggunaan Algoritma Greedy dalam Membangun Pohon Merentang Minimum

Algoritma Greedy (lanjutan)

Penerapan Teorema Bondy pada Penentuan Bilangan Ramsey Graf Bintang Terhadap Graf Roda

Termilogi Pada Pohon Berakar 10 Pohon Berakar Terurut

Matematik tika Di Disk i r t it 2

Aplikasi Shortest Path dengan Menggunakan Graf dalam Kehidupan Sehari-hari

UNIVERSITAS GUNADARMA

MA3051 Pengantar Teori Graf. Semester /2014 Pengajar: Hilda Assiyatun

BAB 2 LANDASAN TEORI

Catatan Kuliah (2 sks) MX 324 Pengantar Teori Graf

PEMBENTUKAN POHON MERENTANG MINIMUM DENGAN ALGORIT MA KRUSKAL

BAB 2 LANDASAN TEORI

Pertemuan 11 GRAPH, MATRIK PENYAJIAN GRAPH

PERBANDINGAN ALGORITMA PRIM DAN KRUSKAL UNTUK MENYELESAIKAN MASALAH MINIMUM SPANNING TREE NASKAH PUBLIKASI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. sepasang titik. Himpunan titik di G dinotasikan dengan V(G) dan himpunan

Transkripsi:

INTRODUCTION TO GRAPH THEORY LECTURE

Operasi-Operasi Pada Graph Union Misal G dan H adalah dua graph yang saling asing. Union G H adalah graph dengan V(G H)=V(G) V(H) dan E(G H)=E(G) E(H). Join Join dari dua graph G dan H yang saling lepas, ditulis G+H, adalah graph yang diperoleh dari G H dimana setiap simpul di G adjacent dengan setiap simpul di H demikian juga sebaliknya. Dengan kata lain, jika G dan H masing-masing mempunyai m dan n simpul, kita harus menambahkan sisi sebanyak mn pada graph G H.

Operasi-Operasi Pada Graph a a a b b b 3 c 3 c 3 c d d d G H G H G+H 3

Operasi-Operasi Pada Graph Penghapusan Jika v adalah simpul di G, graph G-v adalah graph yang diperoleh dari G dengan menghapus v dan semua sisi yang incident dengan v. Jika e adalah sisi di G, graph G-e adalah graph yang diperoleh dari G dengan menghapus sisi e 4

Operasi-Operasi Pada Graph 0 0 0 4 3 e 4 3 4 3 G G G e 5

Graph Garis (Line graph) Graph garis G=(V,E), ditulis L(G) adalah graph pada E yang mana x,y E adjacent sebagai simpul jika hanya jika keduanya adjacent sebagai sisi di G. a b ab c ac bc d G cd L(G) 6

Kontraksi Sisi (Edge Contraction) Misal uv adalah sisi di G. Graph G/uv adalah graph yang diperoleh dari G dengan menghapus u dan v dan diganti dengan sebuah simpul baru dengan tetap mempertahankan incidency antara u dan v. 0 0 0 4 3 4 3 4 3 G G\0 G\3 7

Pohon (Tree) Tree (pohon) adalah graph tak berarah terhubung yang tidak memuat sirkuit. Jika sebuah graph terdiri dari beberapa komponen dan tiap-tiap komponen merupakan pohon, maka graph tersebut disebut hutan (forest) 8

Beberapa sifat pohon a. Setiap pohon mempunyai paling sedikit simpul akhir. b. Penghapusan sembarang sisi pada pohon akan menyebabkan graph menjadi tidak terhubung. c. Diberikan sembarang simpul x dan y dari suatu pohon, maka terdapat x-y path yang tunggal. d. Sebuah pohon dengan n simpul mempunyai (n-) sisi. 9

Beberapa sifat pohon Bukti sifat (d): menggunakan induksi pada jumlah simpul. Untuk n=, pohon tersebut adalah K sehingga banyaknya sisi ada nol. Jadi teorema benar untuk n=. Misal teorema dianggap benar untuk n=k,yaitu banyaknya sisi dari pohon dengan k simpul ada (k-). Akan dibuktikan teorema benar untuk n=(k+). Misal T adalah pohon dengan (K+) simpul. Misal v adalah suatu simpul akhir dari T yang adjacent dengan simpul u. Misal T adalah sebuah pohon yang diperoleh dari T dengan menghapus v, maka T mempunyai k simpul. Berdasar hipotesa induksi, T mempunyai (k- ) sisi. Tambahkan sisi uv pada T. Maka banyaknya simpul pada T menjadi (k+) dan banyaknya sisi juga bertambah satu menjadi (k- )+ = k. terbukti 0

Beberapa sifat pohon Teorema : Setiap pohon T=(V,E) dengan V,mempunyai paling sedikit simpul berderajat satu. Bukti: Misal banyaknya simpul T adalah n, maka E(T) = (n-). Akibatnya, Σdeg(v) = E(T) = (n-) Karena T terhubung maka deg(v) untuk setiap v V(T). Andaikan T mempunyai simpul berderajat satu kurang dari, maka deg(v) untuk setiap v V(T) atau deg(w)= untuk sebuah simpul di T. Untuk kasus :deg(v) untuk setiap v V(T) berlaku: Σdeg(v) = (n-) V =n (kontradiksi) Untuk kasus : deg(w)= untuk sebuah simpul di T berlaku: Σdeg(v) = (n-) +(n-) (kontradiksi) Terbukti.

k-deficient Vertex Suatu simpul v dari suatu spanning tree T pada graph G disebut k-deficient jika derajat dari simpul tersebut memenuhi persamaan: deg G (v)-deg T (v)=k Bilangan bulat k diatas disebut deficiency dari v.

k-deficient Vertex Teorema : Misal G adalah graph terhubung dengan n simpul dan q sisi, maka jumlah deficiency simpul dari suatu spanning tree dari G adalah (q n + ). Bukti: Misal T adalah spanning tree dari G. Karena deficiency dari simpul v V(T) adalah deg G (v)-deg T (v), maka jumlah dari deficiency simpulsimpul di T dapat diperoleh dengan cara menambah derajat derajat dari simpul-simpul di G dan kemudian dikurangi jumlah derajat simpul di T. Jumlah derajat dari simpul di G adalah q. Karena T mempunyai (n-) simpul, maka jumlah derajat simpul T ada (n ). Jadi jumlah deficiency simpul di T ada: q - (n ) = (q n + ) 3

Spanning Tree (Pohon Rentang) Spanning Tree (Pohon Rentang) adalah pohon yang memuat semua simpul dari suatu graph. Karena pohon dengan n simpul memuat (n-) sisi, maka untuk mendapatkan spanning tree dari suatu graph terhubung G dengan n simpul dan q sisi dilakukan dengan cara menghapus (q-n+) sisi. 4

Spanning Tree (Pohon Rentang) 0 Pohon Rentang dari G G 4 3 0 0 0 4 3 4 3 4 3 5

Minimum Spanning Tree Jika G adalah graph berbobot, maka bobot pohon rentang T dari G adalah jumlah semua bobot dari sisi di T. Pohon rentang yang berbobot paling minimum diantara pohon rentang yang lain disebut minimum spanning tree (pohon rentang minimum). Algoritma untuk mencari MST: - Algoritma Prim - Algoritma Kruskal 6

PRIM ALGORITM Misal G adalah graph dengan n simpul. T pohon dalam G. T = { } Ambil sisi dalam G yang berbobot paling minimum, masukkan ke T. Pilih sisi (u,v) yang berbobot minimum dan incident dengan simpul di T tetapi tidak membentuk sirkuit. Tambahkan (u,v) ke T. Ulangi langkah sebanyak n- kali. 7

KRUSKAL ALGORITM Misal G adalah graph dengan n simpul. T pohon dalam G. Urutkan sisi dalam graph berdasarkan bobotnya (dari bobot terkecil ke bobot yang terbesar). T = { } Pilih sisi (u,v) dengan bobot minimum yang tidak membentuk sirkuit di T. Tambahkan (u,v) ke dalam T. Ulangi Langkah 3 sebanyak (n -) kali 8

MINIMUM SPANNING TREE 30 0 MST graph diatas adalah sbb: 4 0 45 5 6 55 40 5 50 35 5 3 4 0 5 5 35 3 0 6 5 9

Latihan Soal. Sebuah pohon mempunyai 50 simpul. Berapa banyak sisi dari pohon tersebut. Tunjukan bahwa jika suatu forest F terdiri dari c pohon dan banyaknya simpul forest tersebut ada n, maka banyaknya sisi F ada n c 3. Buktikan bahwa jika T dan T masingmasing pohon dengan n dan n simpul, maka join T +T mempunyai (n +n ) simpul dan (n +)(n +) 3 sisi 0

SHORTEST PATH Graph yang digunakan adalah graph bobot. Bobot biasanya merepresentasikan jarak, waktu, atau biaya. Tujuan: Meminimumkan bobot. Algoritma yang digunakan: Algoritma Dijkstra.

SHORTEST PATH (SOME VERSIONS) Beberapa macam persoalan lintasan terpendek: Lintasan terpendek antara dua buah simpul. Lintasan terpendek antara semua pasang simpul. Lintasan terpendek dari satu simpul ke semua simpul yang lain.

ALGORITMA DIJKSTRA Misal lintasan terpendek dari A ke setiap simpul yang lain.. Buat L(A) = 0, L(v) = d(a,v) v dengan d(a,v) adalah bobot sisi yang menghubungkan simpul A dengan v.. T = V {A} 3. While x T do begin 3. Cari semua simpul yang adjacent dengan A, sebut y 3. Hitung L(y) = min{l(y), L(A) + d(a,y) } 3.3 Cari simpul dalam T dengan label terendah, sebut p 3.4 T = T {p} 3.5 Anggap p sebagai A end 3

SHORTEST PATH (an Example) Jarak terpendek dari ke setiap simpul yang lain: 4 6 3 8 7 5 5 4 6 Iterasi : L() = 0 L() = 4 T = {,3,4,5,6,7} L(3) = 6 L(4) = 8 L(5) = L(6) = L(7) = 5 4 6 8 7 Iterasi : Pilih simpul L() = 0 L(3) = min{6,l()+d(,3)} = 5 L() = 4 L(4) = min{8,l()+d(,4)} = 8 T = {3,4,5,6,7} L(5) = min{,l()+d(,5)} = L(6) = L(7) = Iterasi 3: Pilih simpul 3 L() = 0 L(4) = min{8,l(3)+d(3,4)} = 7 L() = 4 L(5) = min{,l(3)+d(3,5)} = 0 L(3) = 5 L(6) = min{,l(3)+d(3,6)} = 9 T = {4,5,6,7} L(7) = 4

SHORTEST PATH (an Example) 4 6 3 8 5 5 4 4 6 5 6 8 7 Iterasi 4: Pilih simpul 4 L() = 0 L(5) = min{0,l(4)+d(4,5)} = 0 L() = 4 L(6) = min{9,l(4)+d(4,6)} = 9 L(3) = 5 L(7) = L(4) = 7 T = {5,6,7} Iterasi 5: Pilih simpul 6 L() = 0 L(5) = min{0,l(6)+d(6,5)} = 0 L() = 4 L(7) = min{,l(6)+d(6,7)} = 7 L(3) = 5 L(4) = 7 L(6) = 9 T = {5,7} 5

SHORTEST PATH (an Example) 4 6 3 8 5 5 4 4 6 5 6 8 7 Iterasi 6: Pilih simpul 5 L() = 0 L(7) = min{7,l(5)+d(5,7)} = 6 L() = 4 L(3) = 5 L(4) = 7 L(6) = 9 L(5) = 0 T = {7} Iterasi 7: Pilih simpul 7 L() = 0 T = { } L() = 4 L(3) = 5 L(4) = 7 L(6) = 9 L(5) = 0 L(7) = 6 6

7