Inhaltsverzeichnis

Graphentheorie

Wintersemester 2017/18
Stefan Felsner


1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 , 31 .

1. Vorlesung, Mo. 16.10.2017

    Anstoß: 3 Probleme      
    Einleitung
       Grundsätzliche Definitionen
       Isomorphie und Subgraphen
       Einige wichtige Graphen
       Anwendunggebiete
       Matrizen und Graphen
2. Vorlesung, Di. 17.10.2017
    Lösung: Problem I
    Lösung: Problem II
       Geometrische Graphen ohne disjunkte Kanten
       Topologische Graphen, Thrackles
    Lösung: Problem III
       Starre Gitter: Parallelklassen - Zusammenhang
3. Vorlesung, Mo. 23.10.2017
      Gradfolgen
         Charakterisierung von Havel und Hakimi
         Der Übergangsgraph der 2-Switches
      Wege und Kreise
      Zusammenhang
         Knotenzusammenhang
4. Vorlesung, Di. 24.10.2017
         Kantenzusammenhang
         Κ(G) vs Κ'(G)
         Der Satz von Menger
           u-v Separatoren
           allgemeine Separatoren
         8 Varianten des Satzes von Menger
           weitere Dualitätssätze
	   (König-Egervary; Ford-Fulkerson)
 
5. Vorlesung, Mo. 30.10.2017
     Bäume und Wälder
        Charakterisierungen von Bäumen               
        Aufspannende Bäume
           Algorithmische Existenzbeweise
        Exkurs: Matroide
        Bridg-It
           Spiel und Gewinnstrategie
6. Vorlesung, Mo. 6.11.2017
        Satz von Cayley 
        Beweis 1. Prüfer,
	Beweis 2. Clarke,
	Beweis 3. Joyal
7. Vorlesung, Di. 7.11.2017
 
        F2 Vektorräume eines Graphen
           Knoten- und Kantenraum
           Schnitt- und Zykelraum
           F2 Orthogonalität
           Fundamentalbasen   
         Lights-on; eine Anwendung von F2 Vektorräumen 
 
8. Vorlesung, Mo. 13.11.2017
        R Vektorräume gerichteter Graphen
           Zirkulationen und Schnitte
       Matrix Baum Theorem
           Matrix Baum Theorem für gerichtete Graphen
           Arboreszenzen 
           Reduktion auf Graphen mit outdeg(v) = 1
9. Vorlesung, Di. 14.11.2017
        Euler Kreise
        Memory Wheels 
           Der deBruijn Graph Bn(m)
        BEST Theorem 
           Zählen von Euler-Kreisen in gerichtete Graphen
           Eigenwertversion von Matrix Baum
10. Vorlesung, Mo. 20.11.2017
         Elektrische Flüsse
            Ohmsches und Kirchhoffsche Gesetze
            Potenziale
	    Satz von Kirchhoff: E-Fluss duch Zählen von Bäumen
11. Vorlesung, Di. 21.11.2017
    Planare Graphen
        Zeichnungen, Kreuzungen und Jordanscher Kurvensatz
        K5 und K3,3 sind nicht planar
        Duale Graphen
        2 Beweise der Euler Formel (duale Bäume,Noahs Arche) 
12. Vorlesung, Mo. 27.11.2017
         Euler Formel und Winkelsummen
	 Folgerungen aus der Euler Formel
	 5-Farbensatz
         Das "Art Gallery Problem"
    Matroide
         Unabhängigkeitsaxiome
         Beispiele von Matroiden
13. Vorlesung, Di. 28.11.2017
       Begriffe und alternative Axiomensysteme
       Der Greedy Algorithmus für Matroide
      Optimierung im Durchschnitt von Matroiden
      Duale Matroide
      Lineare Matroide
        Darstellungssatz für duale Matroide
14. Vorlesung, Mo. 4.12.2017
        Ein Beispiel aus der Pappus Konfiguration
      Minoren von Matroiden 
      Klassifikationssätze
   Planare Graphen
      Sätze von Kuratowski und Wagner
15. Vorlesung, Di. 5.12.2017
            Beweis Kuratowski
      Satz von Whitney (Eindeutige Darstellung)
      Satz von Hanani-Tutte (independent odd crossings)
16. Vorlesung, Mo. 11.12.2017
        Beweis Hanani-Tutte
      Gittereinbettungen
        Schnyder-Woods
	Die Ti sind Bäume
17. Vorlesung, Di. 12.12.2017
        Regionen
        Zählen von Flächen in Regionen
        Das leere Dreieck einer Kante
        Kreuzungsfreiheit
18. Vorlesung, Mo. 18.12.2017
     Satz von Koebe
       Kreispackungsdarstellung von Triangulierungen
       Orthogonale Kreispackungsdarstellungen
19. Vorlesung, Di. 19.12.2017
     Separatortheorem für planare Graphen
       Beweis über Kreispackungsdarstellungen
         Centerpoints
         Kappenflächen
         Existenz aus probabilistischer Analyse
20. Vorlesung, Mo. 8.1.2018
      Die Parameter α, ω, χ und Θ
  Extremale Graphentheorie          
      Satz von Mantel
      Satz von Turán
         Beweis 1: Mit Optimierung
21. Vorlesung, Di. 9.1.2018
         Beweis 2: Kurze Induktion
         Beweis 3: Mit dem drei Knoten Lemma 
      Anzahl Dreiecke in dichten Graphen
      ex(n,H) und Erdös-Stone
      ex(n,C4) = O(n3/2)
22. Vorlesung, Mo. 15.1.2018
   Schranken für α
       Die Wei Ungleichung
         Turan aus Wei
       Beweis. Zufällige Permutation 
       Beweis. Über Algo MIN
   Ramsey Theorie
       Monotone Teilfolgen (Erdös Szekeres) 
23. Vorlesung, Di. 16.1.2018
    Graphen-Ramsey
        Beweis durch induzierte Färbung
        Untere Schranke für R(n,n)
     Allgemeiner Ramsey; Rk(t;n1,..,nt)
     Anwendung: The Happy End Problem (konvexe Mengen)
         Esther Klein Lemma
         Der Satz von Erdös Szekeres
            N(n) < R4(5,n)
24. Vorlesung, Mo. 22.1.2018
   Färbungen
       Untere Schranken: ω und n/α
       Burling Graphen (Quelle: burling.pdf)
       Greedy Färbungen und k-Degeneriertheit
25. Vorlesung, Di. 23.1.2018
       Färbungen und Orientierungen
         Partielle Ordnungen, Ketten und Antiketten
           Vergleichbarkeits- und Unvergleichbarkeitsgraphen sind perfekt
         Satz von Gallai-Roy
      Satz von Brooks
      Die Vermutungen von Hadwiger und Hajos
26. Vorlesung, Mo. 29.1.2018
  Fraktionale Färbungen
  (Buch: Fractional Graph Theory von Scheinerman und Ullman)
        b-Färbungen
        Fraktionale Färbungszahl χf
        Ungerade Kreise
        b-Cliquen und fraktionale Cliquenzahl ωf
        Färbungs- und Cliquenzahl über 0-1 Programme
        LP-Relaxation und Dualität 
        χf = ωf
27. Vorlesung, Di. 30.1.2018
        Zur Ganzzahligkeitslücke: χ <= (1+ln α)χf
        Färbungen und Homomorphismen
        Kneser Graphen
        Fraktionale Färbungszahl von Kneser Graphen
        Satz von Erdös-Ko-Rado
        Färbungszahl von Kneser Graphen (ein topologisches Argument)
        (Notiz: allgemeine Lage)
28. Vorlesung, Mo. 5.2.2018
    Listenfärbungen
       Listenfärbungen bipartiter Graphen
         Zwei Beispielfamilien mit  χL > k
         log(n) als obere Schranke
         (randomisiert|derandomisiert)
       Listenfärbung planarer Graphen
	 Thomassen χL <= 5
	 Voigt/Mirzakhani χL >= 5	 
29. Vorlesung, Di. 6.2.2018
    Perfekte Graphen  
      4 zentrale Klassen perfekter Graphen      
      Die Berge Vermutungen 
      Chordale Graphen
        Cliquenseparatoren und simpliziale Knoten
        Perfekte Eliminationsordnung 
 
30. Vorlesung, Mo. 12.2.2018
       Baumdarstellung 
    Baumzerlegungen und Baumweite 
        Baumzerlegungen und chordale Graphen
        Baumweite und Robber&Cops 
 
31. Vorlesung, Di. 13.2.2018
        Algorithmische Anwendungen
           Ein FPT Alg. für 3-Färbbarkeit
        Berechnen von Baumzerlegungen und Satz von Courcelle
        Baumweite und Minoren
        Das Graph-Minor-Theorem von Robertson und Seymour
        Wohlquasiordnungen
 

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