Diferencia entre revisiones de «Grafo plano»

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| valign="top" | [[Archivo:Complete bipartite graph K3,3.svg|thumb|center|100px|''K''<sub>3,3</sub>]]
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En [[teoría de grafos]], un '''grafo plano''' (o '''planar''' según referencias) es un [[grafo]] que puede ser dibujado en el [[Plano (geometría)|plano]] sin que ninguna [[Arista (Teoría de grafos)|arista]] se cruce (una definición más formal puede ser que este grafo pueda ser "incrustado" en un [[Plano (geometría)|plano]]). Los grafos ''K''<sub>5</sub> y el ''K''<sub>3,3</sub> son los grafos no planos minimales, lo cual nos permitirán caracterizar el resto de los grafos no planos.
 
Todo grafo plano puede ser dibujado sobre la [[Esfera|esfera]], y viceversa. Una generalización de los grafos planos son grafos dibujados e incrustados sobre superficies de [[Género (matemáticas)|generogénero]] arbitrario. En esta terminología, los grafos planos tienen generogénero 0, por ser el plano y la esfera de género 0.
 
== Teorema de Kuratowski ==
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== Otros criterios para determinar si un grafo es plano ==
 
En la práctica, es difícil usar el teorema de Kuratowski para decidir rápidamente si un grafo es plano. Sin embargo, existe un algoritmo rápido para este problema: dado un grafo de ''n'' vértices y ''a'' el número de aristas, es posible determinar en tiempo '''O(n)''' (lineal) si el grafo es plano o no, utilizando los dos teoremas siguientes:
{{teorema|1=Si G es un grafo plano con ''n'' ≥ 3 vértices, entonces ''a'' ≤ 3''n'' - 6|título=Teorema 1}}
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{{teorema|1=Si un grafo simple plano conexo tiene ''v'' vértices, ''a'' aristas y ''c'' caras, entonces <br>''v'' − ''a'' + ''c'' = 2}}
 
Por ejemplo, la [[Característicacaracterística de Euler]] es 2. De manera más ilustrativa, en los ejemplos anteriores, en el primer grafo plano tenemos: ''v''=6, ''a''=7 y ''c''=3. Si el segundo grafo se redibuja sin las intersecciones de aristas, tenemos ''v''=4, ''a''=6 y ''c''=4. La fórmula de Euler se puede probar de la siguiente manera: si el grafo no es un [[Teoría de grafos#Árboles|árbol]], entonces se elimina una arista que completa un [[Teoría de grafos#Ciclos y caminos hamiltonianos|ciclo]]. Esto disminuye el valor de ''a'' y ''c'' en uno, dejando ''v'' − ''a'' + ''c'' constante. Repítase hasta llegar a un árbol. Los árboles tienen ''v'' = ''a'' + 1 y ''c'' = 1, verificando la fórmula ''v'' - ''a'' + ''c'' = 2.
 
En un grafo [[Grafo|simple]], [[Teoría de grafos#Grafos Conexos|conexo]] y plano, cualquier región (posiblemente exceptuando la exterior) está conectada por al menos tres aristas y cada arista toca como mucho dos regiones. Usando la fórmula de Euler, se puede demostrar que estos grafos son ''escasos'' en el sentido que ''a'' ≤ 3''v'' - 6 si ''v'' ≥ 3.
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[[Categoría:Grafos planares| ]]
 
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