組合せとグラフの理論(塩田)第9回 (1) 平面性の定義

平面性の定義

Def.1 平面上に、辺の交差無く描かれているグラフを「平面グラフ」と呼ぶ。
Def.2 平面グラフと同型なグラフを「平面的グラフ」と呼ぶ。
 「的」の字があるか無いかはどこが違うのか を、 最初にちゃんと認識しておいてください。
Ex.3 $K_4$ はこう描くと辺が交差していますので平面グラフではありません。
しかし、交差している辺の片方を「外」に出せば、交差を無くすことができます。
このグラフは平面グラフです。 従ってこの平面グラフと同型な $K_4$ は平面グラフ、ということになります。
Ex.4 $K_{2,n}$ も次のように描けば平面的であることがわかります。
  
Ex.5 第3回に見たようにプラトングラフは全て平面的です。
正四面体グラフ 立方体グラフ 正八面体グラフ
正十二面体グラフ 正二十面体グラフ
Rem.6 
  • 「平面グラフか否か」は描画に依存する性質ですここ大事!
  • これに対し「平面グラフか否か」は同型で保たれる性質です。
  • 「平面的」とは「上手に絵を描けば辺の交差を無くせる」ということです。
Rem.7 電気回路を表すグラフが平面的であれば、 導線を交差させないデザインが可能ですので、 1層の基盤で実現することができ コストが抑えられます。 とてもいいことです。