SlideShare a Scribd company logo
6
Most read
8
Most read
9
Most read
LAPORAN TUGAS TEORI GRAPH 
EULERIAN GRAPH DAN HAMILTONIAN GRAPH 
JEROL VIDEL LIOW 
12/340197/PPA/04060 
PROGRAM STUDI S2 MATEMATIKA 
JURUSAN MATEMATIKA 
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN 
ALAM 
UNIVERSITAS GADJAH MADA 
YOGYAKARTA 
2014
DAFTAR ISI 
DAFTAR ISI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii 
I PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 
II EULERIAN DAN HAMILTONIAN GRAPH . . . . . . . . 3 
2.1. EULERIAN GRAPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 
2.2. HAMILTONIAN GRAPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 
IIIPENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 
3.1. Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 
3.2. Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 
DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 
ii
BAB I 
PENDAHULUAN 
Teori Graph merupakan bagian dari matematika diskrit yang telah 
mengalami perkembangan yang sangat cepat. Masalah "Jembatan Konigs- 
berg" yang dipresentasikan oleh seorang ahli matematika bernama Leonhard 
Euler p ada tahun 1736 dikenal sebagai permulaan pembahasan teori gra- 
ph (Harju; 2007): Selain mengalami perkembangan secara teori dalam bidang 
matematika diskrit, teori graph sendiri telah memberikan manfaat dalam pe- 
nerapannya di bidang-bidang jaringan komunikasi, ilmu komputer, jaringan 
listrik, jalur transportasi, teknik kimia, dan lainnya. 
Seperti yang disinggung di atas, masalah "Jembatan Konigsberg" mem- 
beri sumbangan penting dalam teori graph. Kasusnya yaitu, dapatkah orang 
melalui "Jembatan Konigsberg" tepat satu kali dan kembali lagi ke tempat 
semula? Dalam bahasa teori graph, setiap edge harus tepat satu kali dilewati 
dalam melakukan perlintasan untuk kembali ke verteks awal dalam suatu gra- 
ph yang diberikan. Jelas bahwa tidak semua graph memiliki sifat seperti ini. 
Dari sinilah muncul konsep mengenai Eulerian Graph. 
Dalam tulisan ini akan diberikan beberapa kajian mengenai Eulerian 
Graph: de
nisi serta beberapa hasil berupa lemma dan teorema mengenainya. 
Diperlukan beberapa konsep yang diharapkan dapat menjadi modal dalam 
pembahasan selanjutnya, yaitu pengertian-pengertian mengenai path, chain, 
cycle, cirkuit, connected graph, serta lemma yang sangat terkenal dalam pem- 
bahasan teori graph, yakni Handshaking Lemma. 
De
nisi-de
nisi dan lemma berikut berdasar dalam buku Teori Graph - 
Bahan Kuliah Pasca Sarjana Jurusan Matematika UGM karangan Prof. Se- 
tiadji. 
1
2 
Path. Suatu barisan edge dengan sifat bahwa semua edge-nya tidak boleh ada 
yang sama, kecuali verteks-nya disebut path. 
Chain. Suatu barisan edge dimana baik edge maupun verteks-nya berlainan 
disebut chain. 
Cycle. Cycle merupakan path tertutup. 
Circuit. Circuit merupakan chain tertutup. 
Connected Graph. Suatu graph G dikatakan connected jika untuk setiap 
dua verteks dari G sekurang-kurangnya dihubungkan dengan satu chain. Gra- 
ph yang hanya terdiri atas satu verteks dikatakan connected. Graph dengan 
lebih dari satu komponen disebut disconnected. 
Handshaking Lemma. Jumlah semua degree dalam suatu graph G adalah 
genap, yakni dua kali banyaknya edge dalam graph G. 
Berikut diberikan suatu masalah yang disebut sebagai masalah "Perja- 
lanan Salesman". Seseorang berkunjung ke suatu provinsi dan berharap dapat 
mengunjungi setiap kota dengan biaya seminimal mungkin. Hal ini hanya da- 
pat dimungkinkan jika dia melakukan perjalanan dengan melalui semua kota 
tepat satu kali, dan secara langsung melalui hanya tepat satu jalan penghu- 
bung kota. Dalam bahasa teori graph, apakah terdapat graph yang mana 
setiap verteks-nya dapat dilalui dengan tepat satu kali, dan kembali ke ver- 
teks awal. Sudah tentu tidak semua graph memiliki sifat seperti ini, sehingga 
menuntun pada suatu kajian lagi mengenai Hamiltonian Graph. 
Tulisan ini membahas mengenai Eulerian Graph dan Hamiltonian Gra- 
ph. Pada bagian pertama diberikan pengertian serta beberapa hasil berkaitan 
dengan Eulerian Graph, di antaranya menyatakan kapan suatu connected gra- 
ph dikatakan sebagai Eulerian Graph. Di bagian berikutnya akan diberikan 
kajian mengenai Hamiltonian Graph, yaitu akan dinyatakan apa yang menjadi 
syarat cukup bagi suatu graph untuk menjadi Hamiltonian Graph.
BAB II 
EULERIAN DAN HAMILTONIAN GRAPH 
Masalah "Jembatan Konigsberg" seperti yang telah disinggung dalam 
bagian pendahuluan menampilkan suatu kasus bagaimana suatu graph dilalui 
sedemikian hingga setiap kali melakukan perlintasan sampai kembali ke titik 
awal, setiap edge dihindari untuk dilintasi sebanyak lebih dari satu kali. De- 
ngan kata lain, jika diberikan graph G seperti pada Gambar 2.1, apakah setiap 
edge dapat dilewati dengan tepat satu kali (verteks-nya dapat lebih dari sekali) 
dalam sekali perlintasan untuk kembali ke verteks awal? 
Gambar 2.1 Graph "Jembatan Konigsberg" 
Untuk menjawab persoalan ini, diperlukan beberapa konsep mengenai 
Eulerian Graph yang akan dibahas sebagai berikut. 
2.1. EULERIAN GRAPH 
Konsep pertama yang akan dibahas dalam tulisan ini adalah Eulerian 
Graph. 
De
nisi 2.1.1 (Setiadji) Suatu connected graph disebut Eulerian graph jika 
dapat ditemukan suatu path tertutup yang memuat semua edge dari graph G, 
sehingga juga memuat semua verteks dari graph G. Path yang demikian disebut 
3
4 
Eulerian path. Jika tidak terdapat path tertutup, tetapi dapat ditemukan path 
yang tidak tertutup, maka graph tersebut dinamakan semi Eulerian. Suatu 
graph yang tidak dapat ditemukan sedikitnya satu path disebut non Eulerian. 
Berikut diberikan contoh Eulerian graph, semi Eulerian, dan non Eu- 
lerian. 
Contoh 2.1.2 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.2. 
Gambar 2.2 Eulerian Graph 
Dari graph G, dapat ditemukan barisan edge: 
v1 ! v2 ! v3 ! v4 ! v5 ! v6 ! v7 ! v5 ! v3 ! v7 ! v2 ! v6 ! v1: 
Barisan edge tersebut melaui semua edge dari graph G, yaitu merupakan Eu- 
lerian path. Dari sini maka graph G dinamakan Eulerian graph.  
Contoh 2.1.3 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.3. 
Gambar 2.3 semi Eulerian Graph 
Dari graph G, tidak terdapat path tertutup, tetapi dapat ditemukan 
barisan edge: 
v1 ! v2 ! v3 ! v4 ! v5 ! v6 ! v3 ! v5 ! v1 ! v6 ! v2:
5 
Barisan edge tersebut merupakan path yang tidak tertutup, tetapi melalui se- 
mua edge dari graph G. Dengan demikian graph G merupakan semi Eulerian. 
 
Contoh 2.1.4 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.4. 
Gambar 2.4 non Eulerian graph 
Dari graph G, tidak dapat ditemukan path yang memuat semua edge 
maupun semua verteks dari graph G. Dengan demikian, graph G merupakan 
non Eulerian.  
Berikut diberikan lemma yang menyatakan syarat cukup bagi suatu 
graph yang memiliki paling sedikit satu circuit. 
Lemma 2.1.5 (Setiadji) Jika G suatu graph dengan degree setiap verteksnya 
genap, maka G mempunyai sekurang-kurangnya satu circuit. 
Bukti. Jika G terdiri dari loop-loop atau multiple edges maka diperoleh 
penyelesaian yang trivial. 
Misalkan G adalah simple graph dan misalkan v adalah sembarang verteks 
dari graph G, maka akan dapat ditemukan edge sequence: v ! v1 ! v2 ! 
   ; dimana v1 dipilih sedemikian sehingga berlainan dengan v sebab degree 
dari setiap verteks genap. 
Karena graph G adalah berhingga maka suatu waktu pasti diperoleh suatu 
verteks yang sama dengan verteks sebelumnya. Jadi pasti terdapat circuit 
dalam graph G.
6 
Teorema berikut merupakan teorema yang sangat penting karena me- 
nyatakan karakterisasi dari Eulerian graph, yaitu syarat cukup dan syarat perlu 
dari suatu connected graph untuk menjadi Eulerian graph. 
Teorema 2.1.6 (Setiadji) Suatu connected graph G adalah eulerian jika dan 
hanya jika degree dari setiap verteksnya genap. 
Bukti. (=)) Misalkan P adalah Eulerian path dari graph G. Pasti P melalui 
sembarang verteks, dimana verteks tersebut memberikan dua degree kepada 
verteks itu. Karena setiap edge ada pada P tepat satu kali, maka setiap 
verteks mempunyai degree genap. 
((=) Digunakan bukti dengan induksi matematik. Ambil sebarang connected 
graph G, setiap verteks dari G mempunyai degree sekurang-kurangnya dua. 
Dan menurut Lemma 2.1.5, G pasti mempunyai circuit C. Jika C memuat 
setiap edge dari G, maka persoalan selesai. Tetapi jika tidak, laluilah dalam 
G edge-edge dari C, buat graph H dimana jumlah edge-nya lebih kecil dari 
jumlah edge dalam G dan setiap verteks dari H mempunyai degree genap. 
Karena induksi hipotesa, setiap komponen dari H mempunyai Eulerian path. 
Mulailah dari salah satu komponen, misalnya H2. Pilihlah komponen yang lain 
(misal H1) untuk memperoleh Eulerian path P1 yang memuat komponen H2 
dan H1. Demikian seterusnya (lihat Gambar 2.5) sampai diperoleh Eulerian 
path yang memuat semua verteks dan berakhir di verteks mula-mula (initial 
verteks).  
Gambar 2.5 Eulerian graph
7 
Akibat 2.1.7 (Wilson, 1996) Suatu connected graph G merupakan Eulerian 
jika dan hanya jika keluarga edgenya dapat dipisah-pisahkan atas circuit-circuit 
yang saling asing. 
Bukti. (=)) Diketahui connected graph G adalah Eulerian graph yang non- 
trivial. Berdasarkan Teorema 2.1.6, setiap verteks dari G memiliki degree 
genap. Jadi, degree terkecil dari G adalah dua. Dari Lemma 2.1.5, maka 
G pasti mempunyai circuit, katakan circuit Z. Penghapusan edge-edge dari 
Z menghasilkan spanning subgraph G1 dan setiap verteks dalam G1 mem- 
punyai degree genap. Jika G1 tidak mempunyai edge, maka terbukti. Jika 
sebaliknya ulangi proses diatas sehingga menghasilkan spanning subgraph G2 
dimana setiap verteks-nya mempunyai degree genap. Dan seterusnya, proses 
terus diulangi sampai diperoleh totally disconnected graph Gn dan mempu- 
nyai partisi-partisi terdiri atas edge-edge dari G yang merupakan n-circuit. 
((=) Diketahui connected graph G yang keluarga edge-nya dapat dipisah- 
pisahkan atas circuit-circuit yang saling asing. Karena circuit dapat dipan- 
dang sebagai cycle, maka G dapat dipandang terpartisi ke dalam cycle-cycle 
yang saling asing. 
Misal Z1 adalah salah satu cycle dari partisi. Jika G hanya memuat Z1, bukti 
selesai yaitu G Eulerian. Jika tidak, yaitu terdapat cycle lain katakan Z2 
dengan verteks v dalam Z2 yang juga sekaligus merupakan verteks dari Z1, 
maka path dari G dimulai dari v serta memuat cycle Z1 dan Z2. Jadi terdapat 
path tertutup dimana semua edge-nya adalah cycle-cycle Z1 dan Z2. Teruskan 
proses diatas untuk semua cycle dalam G sehingga akhir dari proses diperoleh 
path tertutup yang memuat semua edge dari G. Dengan demikian, G meru- 
pakan Eulerian.  
Akibat 2.1.8 (Wilson, 1996) Suatu connected graph G adalah semi Eulerian 
jika dan hanya jika G mempunyai tepat dua verteks dengan degree ganjil. 
Bukti. (=)) Diketahui connected graph G adalah semi Eulerian. Berarti 
terdapat path P yang tidak tertutup dari graph G, dimana P melalui setiap
8 
edge dengan tepat satu kali dan dengan demikian P melalui setiap verteks 
dari G. Misalkan v dan w merupakan verteks awal dan verteks akhir dari 
P. Karena setiap edge pada P dilalui dengan tepat satu kali, maka setiap 
kali melalui verteks dalam G, harus ada dua edge yang dilalui. Ini berlaku 
untuk semua verteks dalam G, kecuali v dan w. Ini berarti setiap verteks dari 
G memiliki degree genap, kecuali v dan w. Selain edge awal dan edge akhir, 
terdapat dua edge setiap kali melalui verteks v maupun w. Dengan demikian, 
verteks yang memiliki degree ganjil hanya v dan w. 
((=) Diketahui connected graph G yang mempunyai tepat dua verteks de- 
ngan degree ganjil. Katakan dua verteks dengan degree ganjil tersebut dengan 
u dan v. Misalkan H graph baru yang diperoleh dari G dengan menambahkan 
verteks baru w dan menghubungkannya dengan verteks u dan v. Dari sini 
maka diperoleh H merupakan connected graph dengan semua verteks memi- 
liki degree genap. Berdasarkan Teorema 2.1.6, maka H merupakan Eulerian 
graph. Misalkan P Eulerian path dari H dengan verteks w sebagai initial 
point. Dari sini maka dengan menghapus kembali w, terdapat path yang tidak 
tertutup P0 yang memuat semua edge dari G, dengan u sebagai verteks awal 
dan v sebagai verteks akhir. Dengan demikian, G merupakan semi Eulerian 
graph.  
Jika dalam semi Eulerian graph mempunyai tepat dua verteks dengan 
degree ganjil, maka pasti ada semi Eulerian path yang dimulai dari salah satu 
verteks dengan degree ganjil dan diakhiri pada verteks dengan degree ganjil 
yang lain. Dengan menggunakan Handshaking Lemma, suatu graph tidak 
dapat dengan tepat mempunyai suatu verteks dengan degree ganjil. Sebab 
jumlah degree dari seluruh verteks harus genap. Dari sini maka diambil suatu 
kesimpulan yang kemudian dapat diangkat menjadi sebuah teorema, tetapi 
sekaligus dapat dipandang sebagai algoritma untuk mendapatkan Eulerian 
path dalam graph G. Algoritma ini sering pula disebut sebagai Algoritma 
Fleury.
9 
Teorema 2.1.9 (Setiadji) Misal G adalah connected graph, maka kalimat- 
kalimat berikut ekuivalen : 
(i) G adalah Eulerian. 
(ii) Setiap verteks dari G mempunyai degree genap. 
(iii) Himpunan edge dari G dapat digolong-golongkan (dipisah-pisahkan) men- 
jadi cycle-cycle yang saling asing. 
Bukti. (i) =) (ii) Misalkan P adalah Eulerian path dari graph G. Pasti P 
melalui sembarang verteks, dimana verteks tersebut memberikan dua degree 
kepada verteks itu. Karena setiap edge ada pada P tepat satu kali, maka 
setiap verteks mempunyai degree genap. 
(ii) =) (iii) Pandang G connected graph yang non-trivial, dan setiap verteks 
mempunyai degree genap. Jadi degree terkecil adalah dua. Selanjutnya G pas- 
ti mempunyai cycle katakan Z. Penghapusan edge-edge dari Z menghasilkan 
spanning subgraph G1 dan setiap verteks dalam G1 mempunyai degree ge- 
nap. Jika G1 tidak mempunyai edge, maka (iii) terbukti. Jika sebaliknya ula- 
ngi proses diatas sehingga menghasilkan spanning subgraph G2 dimana setiap 
verteks-nya mempunyai degree genap. Dan seterusnya, proses terus diulangi 
sampai diperoleh totally disconnected graph Gn dan mempunyai partisi-partisi 
terdiri atas edge-edge dari G yang merupakan n-cycle. 
(iii) =) (i) Misal Z1 adalah salah satu cycle dari partisi. Jika G hanya me- 
muat Z1, bukti selesai yaitu G Eulerian. Jika tidak, yaitu terdapat cycle lain 
katakan Z2 dengan verteks v dalam Z2 yang juga sekaligus merupakan verteks 
dari Z1, maka path dari G dimulai dari v serta memuat cycle Z1 dan Z2. Jadi 
terdapat path tertutup dimana semua edge-nya adalah cycle-cycle Z1 dan Z2. 
Teruskan proses diatas untuk semua cycle dalam G sehingga akhir dari proses 
diperoleh path tertutup yang memuat semua edge dari G. Dengan demikian, 
G merupakan Eulerian.
10 
Berikut diberikan contoh sebagai penerapan untuk Teorema 2.1.9 
Contoh 2.1.10 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.6. 
Gambar 2.6 Eulerian graph 
Dari graph G, himpunan edge dari G dapat digolong-golongkan (dipisah- 
pisahkan) menjadi cycle-cycle yang saling asing. Dengan demikian, graph G 
merupakan Eulerian.  
Penyelesaian bagi masalah Jembatan Konigsberg diberikan dalam 
Contoh 2.1.11 berikut. 
Contoh 2.1.11 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.7. 
Gambar 2.7 Graph Jembatan Konigsberg 
Dari graph G, himpunan edge dari G tidak dapat digolong-golongkan 
(dipisah-pisahkan) menjadi cycle-cycle yang saling asing. Selain itu, terdapat 
verteks yang berderajat ganjil, yaitu (v1) = (v3) = (v4) = 3 dan (v2) = 5. 
Dari sini, maka graph G merupakan Eulerian.  
Dengan demikian, berdasarkan Contoh 2.1.11, diperoleh jawaban untuk 
kasus: Apakah 'Jembatan Konigsberg' dapat dilalui dengan tepat satu kali
11 
dan kembali lagi ke tempat semula?, yakni tidak dapat. Hal ini dikarenak- 
an Jembatan Konigsberg tidak memenuhi syarat cukup sebagai Eulerian 
graph. 
Berikut diperhatikan suatu kasus yang sering disebut sebagai masalah 
Perjalanan Salesman. Seseorang berkunjung ke suatu provinsi dan berha- 
rap dapat mengunjungi setiap kota dengan biaya seminimal mungkin. Hal ini 
hanya dapat dimungkinkan jika dia melakukan perjalanan dengan melalui se- 
mua kota tepat satu kali, dan secara langsung melalui hanya tepat satu jalan 
penghubung kota. Dalam bahasa teori graph, maka masalah ini adalah apakah 
terdapat graph yang mana setiap verteks-nya dapat dilalui dengan tepat satu 
kali saja, untuk dapat kembali ke verteks awal. Sudah tentu tidak semua gra- 
ph memiliki sifat seperti ini, sehingga menuntun pada suatu kajian mengenai 
Hamiltonian Graph. 
2.2. HAMILTONIAN GRAPH 
Di atas telah dibahas adanya path tertutup yang memuat setiap edge 
dari connected graph G yang diberikan. Persoalan yang hampir sama seperti di 
atas, tetapi lebih sulit yaitu adanya path tertutup yang melalui setiap verteks 
dari G dengan tepat satu kali. Sekarang akan diberikan kajian mengenai Ha- 
miltonian Graph, yaitu selain memberikan de
nisinya, juga akan dinyatakan 
apa yang menjadi syarat cukup bagi suatu graph untuk menjadi Hamiltonian 
Graph. 
De
nisi 2.2.1 (Setiadji) Diberikan graph G. Circuit dalam graph G yang me- 
muat semua verteks dari G, yakni circuit tersebut incident dengan setiap ver- 
teks dari graph G, dinamakan Hamiltonian circuit. Graph G yang memiliki 
Hamiltonian circuit disebut Hamiltonian graph. 
Graph yang mempunyai chain yang melalui setiap verteks dari G disebut semi 
Hamiltonian graph, chain-nya disebut Hamiltonian chain.

More Related Content

PPT
GRUP STRUKTUR ALJABAR
DOCX
Contoh soal dan pembahasan subgrup
PDF
Aljabar 3-struktur-aljabar
PDF
Analisis real-lengkap-a1c
PPTX
Pertemuan 3 turunan dan aturan rantai
PPTX
Order dari Elemen Grup
DOCX
ANALISIS REAL
DOCX
Sub grup normal dan grup fakto
GRUP STRUKTUR ALJABAR
Contoh soal dan pembahasan subgrup
Aljabar 3-struktur-aljabar
Analisis real-lengkap-a1c
Pertemuan 3 turunan dan aturan rantai
Order dari Elemen Grup
ANALISIS REAL
Sub grup normal dan grup fakto

What's hot (20)

PDF
Supremum dan infimum
PPTX
teori graf (planar
DOCX
Subgrup normal dan grup faktor
PDF
Koset Suatu Grup
PDF
Rangkuman materi Isometri
PDF
Teori Group
PDF
Modul 7 persamaan diophantine
PDF
Pengantar analisis real_I
PPTX
Matematika diskrit
PDF
Analisis real-lengkap-a1c
PDF
Struktur aljabar-2
PDF
Geometri analitik ruang
DOCX
DERET PANGKAT & METODE DERET PANGKAT
PDF
Modul 3 kongruensi
DOCX
Grup dan subgrup siklik
PPTX
Matematika Diskrit Relasi Rekursif
PDF
Modul 4 kongruensi linier
PDF
Matematika Diskrit - 09 graf - 06
PDF
Rangkuman materi Hasilkali Transformasi
Supremum dan infimum
teori graf (planar
Subgrup normal dan grup faktor
Koset Suatu Grup
Rangkuman materi Isometri
Teori Group
Modul 7 persamaan diophantine
Pengantar analisis real_I
Matematika diskrit
Analisis real-lengkap-a1c
Struktur aljabar-2
Geometri analitik ruang
DERET PANGKAT & METODE DERET PANGKAT
Modul 3 kongruensi
Grup dan subgrup siklik
Matematika Diskrit Relasi Rekursif
Modul 4 kongruensi linier
Matematika Diskrit - 09 graf - 06
Rangkuman materi Hasilkali Transformasi
Ad

Viewers also liked (20)

DOCX
Matematika diskrit (dual graf, lintasan dan sirkuit euler, lintasan dan sirku...
PPTX
Graf ( Matematika Diskrit)
DOCX
Teori Graf - Mtk Diskrit
PDF
Babiv Graf
DOC
Cara menggambar graf sederhana matematika diskrit
PPTX
Bab 9 graf
PPT
Teori graph
DOCX
Makalah sejarah bilangan
DOC
Makalah
DOCX
Analisis real ( barisan dan deret)
DOCX
Matematika diskrit Aplikasi Graf / Graf
DOCX
Makalah teori graf revisi2
DOCX
Solusi osk astro 2012 kode s3
PDF
Pertemuan 3 (Kehandalan Sistem)
PDF
Shortest Path Problem: Algoritma Dijkstra
DOCX
Pengukuran poligon tertutup
DOCX
Mengenai persamaan kajian dari termodinamika dan fisika statistika yakni term...
PDF
Teori graph rinaldi munir
DOCX
Rpp spldv
PPTX
Dijkstra’S Algorithm
Matematika diskrit (dual graf, lintasan dan sirkuit euler, lintasan dan sirku...
Graf ( Matematika Diskrit)
Teori Graf - Mtk Diskrit
Babiv Graf
Cara menggambar graf sederhana matematika diskrit
Bab 9 graf
Teori graph
Makalah sejarah bilangan
Makalah
Analisis real ( barisan dan deret)
Matematika diskrit Aplikasi Graf / Graf
Makalah teori graf revisi2
Solusi osk astro 2012 kode s3
Pertemuan 3 (Kehandalan Sistem)
Shortest Path Problem: Algoritma Dijkstra
Pengukuran poligon tertutup
Mengenai persamaan kajian dari termodinamika dan fisika statistika yakni term...
Teori graph rinaldi munir
Rpp spldv
Dijkstra’S Algorithm
Ad

Similar to Teori graph: Eulerian dan Hamiltonian Graph (20)

PDF
Teori graph-1
PPTX
Kel 1 teori graf
PPTX
PDF
Makalah0607 84
PDF
Teori graf
PDF
Matematika Diskrit graf
PPTX
Kel 1 teori graf
PPTX
KULIAH IX MATEMATIKA DISKRIT-Konektivitas.pptx
PPT
MATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-G...
PPTX
PDF
Matematika Diskrit Teori Graf Perguruan Tinggi
PDF
Graf_Isomorfik_Graf_Planar_Graf_Bidang_d.pdf
PPT
bab-8 Teoeri graf dan pohon materi s.ppt
PDF
Diskret VII Graph
PPTX
GRAF_PERTEMUAN_PERTAMA.pptx
PPT
285975_TEOREMA GRAPH_.ppt
PDF
Magic graph
PPT
Teori graf-complete
PPT
Graf adalah diagram yang digunakan untuk menggambarkan berbagai struktur yang...
PDF
Matematika Diskrit - 09 graf - 07
Teori graph-1
Kel 1 teori graf
Makalah0607 84
Teori graf
Matematika Diskrit graf
Kel 1 teori graf
KULIAH IX MATEMATIKA DISKRIT-Konektivitas.pptx
MATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-GRAFMATSI-G...
Matematika Diskrit Teori Graf Perguruan Tinggi
Graf_Isomorfik_Graf_Planar_Graf_Bidang_d.pdf
bab-8 Teoeri graf dan pohon materi s.ppt
Diskret VII Graph
GRAF_PERTEMUAN_PERTAMA.pptx
285975_TEOREMA GRAPH_.ppt
Magic graph
Teori graf-complete
Graf adalah diagram yang digunakan untuk menggambarkan berbagai struktur yang...
Matematika Diskrit - 09 graf - 07

Recently uploaded (11)

PPTX
Kelompok 1_Konsep-Konsep Dasar Termodinamika-digabungkan (1).pptx
PDF
Alterasi Hidrotermal Jdhiwnabakkanshskalalsbsjd
PDF
Detektor Radiasi adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi, mel...
PPTX
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
PPTX
PPT SMA SOSIOLOGI KELAS 10 BAB 1 [modulguruku.com].pptx
PPTX
PPT BAB 1 PENGETAHUAN DASAR GEOGRAFI.pptx
PPTX
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
PPT
PPT Sumber Daya Alam dan Energi Alternatif.ppt
PPTX
tugas_geokimia_gunung_6999 gunung aa.pptx
PPT
PPT-Seminar-Optimalisasi-Energi-29-Februari-2016-Presentasi-Cukup-Mulyana.ppt
PPTX
sumber daya alam untuk masa depan berkelanjutan
Kelompok 1_Konsep-Konsep Dasar Termodinamika-digabungkan (1).pptx
Alterasi Hidrotermal Jdhiwnabakkanshskalalsbsjd
Detektor Radiasi adalah suatu peralatan yang digunakan untuk mendeteksi, mel...
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
PPT SMA SOSIOLOGI KELAS 10 BAB 1 [modulguruku.com].pptx
PPT BAB 1 PENGETAHUAN DASAR GEOGRAFI.pptx
URGENSI TAHSIN TILAWAH ALQURAN - Copy.pptx
PPT Sumber Daya Alam dan Energi Alternatif.ppt
tugas_geokimia_gunung_6999 gunung aa.pptx
PPT-Seminar-Optimalisasi-Energi-29-Februari-2016-Presentasi-Cukup-Mulyana.ppt
sumber daya alam untuk masa depan berkelanjutan

Teori graph: Eulerian dan Hamiltonian Graph

  • 1. LAPORAN TUGAS TEORI GRAPH EULERIAN GRAPH DAN HAMILTONIAN GRAPH JEROL VIDEL LIOW 12/340197/PPA/04060 PROGRAM STUDI S2 MATEMATIKA JURUSAN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2014
  • 2. DAFTAR ISI DAFTAR ISI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii I PENDAHULUAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 II EULERIAN DAN HAMILTONIAN GRAPH . . . . . . . . 3 2.1. EULERIAN GRAPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2.2. HAMILTONIAN GRAPH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 IIIPENUTUP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.1. Kesimpulan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.2. Saran . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 DAFTAR PUSTAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 ii
  • 3. BAB I PENDAHULUAN Teori Graph merupakan bagian dari matematika diskrit yang telah mengalami perkembangan yang sangat cepat. Masalah "Jembatan Konigs- berg" yang dipresentasikan oleh seorang ahli matematika bernama Leonhard Euler p ada tahun 1736 dikenal sebagai permulaan pembahasan teori gra- ph (Harju; 2007): Selain mengalami perkembangan secara teori dalam bidang matematika diskrit, teori graph sendiri telah memberikan manfaat dalam pe- nerapannya di bidang-bidang jaringan komunikasi, ilmu komputer, jaringan listrik, jalur transportasi, teknik kimia, dan lainnya. Seperti yang disinggung di atas, masalah "Jembatan Konigsberg" mem- beri sumbangan penting dalam teori graph. Kasusnya yaitu, dapatkah orang melalui "Jembatan Konigsberg" tepat satu kali dan kembali lagi ke tempat semula? Dalam bahasa teori graph, setiap edge harus tepat satu kali dilewati dalam melakukan perlintasan untuk kembali ke verteks awal dalam suatu gra- ph yang diberikan. Jelas bahwa tidak semua graph memiliki sifat seperti ini. Dari sinilah muncul konsep mengenai Eulerian Graph. Dalam tulisan ini akan diberikan beberapa kajian mengenai Eulerian Graph: de
  • 4. nisi serta beberapa hasil berupa lemma dan teorema mengenainya. Diperlukan beberapa konsep yang diharapkan dapat menjadi modal dalam pembahasan selanjutnya, yaitu pengertian-pengertian mengenai path, chain, cycle, cirkuit, connected graph, serta lemma yang sangat terkenal dalam pem- bahasan teori graph, yakni Handshaking Lemma. De
  • 6. nisi dan lemma berikut berdasar dalam buku Teori Graph - Bahan Kuliah Pasca Sarjana Jurusan Matematika UGM karangan Prof. Se- tiadji. 1
  • 7. 2 Path. Suatu barisan edge dengan sifat bahwa semua edge-nya tidak boleh ada yang sama, kecuali verteks-nya disebut path. Chain. Suatu barisan edge dimana baik edge maupun verteks-nya berlainan disebut chain. Cycle. Cycle merupakan path tertutup. Circuit. Circuit merupakan chain tertutup. Connected Graph. Suatu graph G dikatakan connected jika untuk setiap dua verteks dari G sekurang-kurangnya dihubungkan dengan satu chain. Gra- ph yang hanya terdiri atas satu verteks dikatakan connected. Graph dengan lebih dari satu komponen disebut disconnected. Handshaking Lemma. Jumlah semua degree dalam suatu graph G adalah genap, yakni dua kali banyaknya edge dalam graph G. Berikut diberikan suatu masalah yang disebut sebagai masalah "Perja- lanan Salesman". Seseorang berkunjung ke suatu provinsi dan berharap dapat mengunjungi setiap kota dengan biaya seminimal mungkin. Hal ini hanya da- pat dimungkinkan jika dia melakukan perjalanan dengan melalui semua kota tepat satu kali, dan secara langsung melalui hanya tepat satu jalan penghu- bung kota. Dalam bahasa teori graph, apakah terdapat graph yang mana setiap verteks-nya dapat dilalui dengan tepat satu kali, dan kembali ke ver- teks awal. Sudah tentu tidak semua graph memiliki sifat seperti ini, sehingga menuntun pada suatu kajian lagi mengenai Hamiltonian Graph. Tulisan ini membahas mengenai Eulerian Graph dan Hamiltonian Gra- ph. Pada bagian pertama diberikan pengertian serta beberapa hasil berkaitan dengan Eulerian Graph, di antaranya menyatakan kapan suatu connected gra- ph dikatakan sebagai Eulerian Graph. Di bagian berikutnya akan diberikan kajian mengenai Hamiltonian Graph, yaitu akan dinyatakan apa yang menjadi syarat cukup bagi suatu graph untuk menjadi Hamiltonian Graph.
  • 8. BAB II EULERIAN DAN HAMILTONIAN GRAPH Masalah "Jembatan Konigsberg" seperti yang telah disinggung dalam bagian pendahuluan menampilkan suatu kasus bagaimana suatu graph dilalui sedemikian hingga setiap kali melakukan perlintasan sampai kembali ke titik awal, setiap edge dihindari untuk dilintasi sebanyak lebih dari satu kali. De- ngan kata lain, jika diberikan graph G seperti pada Gambar 2.1, apakah setiap edge dapat dilewati dengan tepat satu kali (verteks-nya dapat lebih dari sekali) dalam sekali perlintasan untuk kembali ke verteks awal? Gambar 2.1 Graph "Jembatan Konigsberg" Untuk menjawab persoalan ini, diperlukan beberapa konsep mengenai Eulerian Graph yang akan dibahas sebagai berikut. 2.1. EULERIAN GRAPH Konsep pertama yang akan dibahas dalam tulisan ini adalah Eulerian Graph. De
  • 9. nisi 2.1.1 (Setiadji) Suatu connected graph disebut Eulerian graph jika dapat ditemukan suatu path tertutup yang memuat semua edge dari graph G, sehingga juga memuat semua verteks dari graph G. Path yang demikian disebut 3
  • 10. 4 Eulerian path. Jika tidak terdapat path tertutup, tetapi dapat ditemukan path yang tidak tertutup, maka graph tersebut dinamakan semi Eulerian. Suatu graph yang tidak dapat ditemukan sedikitnya satu path disebut non Eulerian. Berikut diberikan contoh Eulerian graph, semi Eulerian, dan non Eu- lerian. Contoh 2.1.2 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.2. Gambar 2.2 Eulerian Graph Dari graph G, dapat ditemukan barisan edge: v1 ! v2 ! v3 ! v4 ! v5 ! v6 ! v7 ! v5 ! v3 ! v7 ! v2 ! v6 ! v1: Barisan edge tersebut melaui semua edge dari graph G, yaitu merupakan Eu- lerian path. Dari sini maka graph G dinamakan Eulerian graph. Contoh 2.1.3 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.3. Gambar 2.3 semi Eulerian Graph Dari graph G, tidak terdapat path tertutup, tetapi dapat ditemukan barisan edge: v1 ! v2 ! v3 ! v4 ! v5 ! v6 ! v3 ! v5 ! v1 ! v6 ! v2:
  • 11. 5 Barisan edge tersebut merupakan path yang tidak tertutup, tetapi melalui se- mua edge dari graph G. Dengan demikian graph G merupakan semi Eulerian. Contoh 2.1.4 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.4. Gambar 2.4 non Eulerian graph Dari graph G, tidak dapat ditemukan path yang memuat semua edge maupun semua verteks dari graph G. Dengan demikian, graph G merupakan non Eulerian. Berikut diberikan lemma yang menyatakan syarat cukup bagi suatu graph yang memiliki paling sedikit satu circuit. Lemma 2.1.5 (Setiadji) Jika G suatu graph dengan degree setiap verteksnya genap, maka G mempunyai sekurang-kurangnya satu circuit. Bukti. Jika G terdiri dari loop-loop atau multiple edges maka diperoleh penyelesaian yang trivial. Misalkan G adalah simple graph dan misalkan v adalah sembarang verteks dari graph G, maka akan dapat ditemukan edge sequence: v ! v1 ! v2 ! ; dimana v1 dipilih sedemikian sehingga berlainan dengan v sebab degree dari setiap verteks genap. Karena graph G adalah berhingga maka suatu waktu pasti diperoleh suatu verteks yang sama dengan verteks sebelumnya. Jadi pasti terdapat circuit dalam graph G.
  • 12. 6 Teorema berikut merupakan teorema yang sangat penting karena me- nyatakan karakterisasi dari Eulerian graph, yaitu syarat cukup dan syarat perlu dari suatu connected graph untuk menjadi Eulerian graph. Teorema 2.1.6 (Setiadji) Suatu connected graph G adalah eulerian jika dan hanya jika degree dari setiap verteksnya genap. Bukti. (=)) Misalkan P adalah Eulerian path dari graph G. Pasti P melalui sembarang verteks, dimana verteks tersebut memberikan dua degree kepada verteks itu. Karena setiap edge ada pada P tepat satu kali, maka setiap verteks mempunyai degree genap. ((=) Digunakan bukti dengan induksi matematik. Ambil sebarang connected graph G, setiap verteks dari G mempunyai degree sekurang-kurangnya dua. Dan menurut Lemma 2.1.5, G pasti mempunyai circuit C. Jika C memuat setiap edge dari G, maka persoalan selesai. Tetapi jika tidak, laluilah dalam G edge-edge dari C, buat graph H dimana jumlah edge-nya lebih kecil dari jumlah edge dalam G dan setiap verteks dari H mempunyai degree genap. Karena induksi hipotesa, setiap komponen dari H mempunyai Eulerian path. Mulailah dari salah satu komponen, misalnya H2. Pilihlah komponen yang lain (misal H1) untuk memperoleh Eulerian path P1 yang memuat komponen H2 dan H1. Demikian seterusnya (lihat Gambar 2.5) sampai diperoleh Eulerian path yang memuat semua verteks dan berakhir di verteks mula-mula (initial verteks). Gambar 2.5 Eulerian graph
  • 13. 7 Akibat 2.1.7 (Wilson, 1996) Suatu connected graph G merupakan Eulerian jika dan hanya jika keluarga edgenya dapat dipisah-pisahkan atas circuit-circuit yang saling asing. Bukti. (=)) Diketahui connected graph G adalah Eulerian graph yang non- trivial. Berdasarkan Teorema 2.1.6, setiap verteks dari G memiliki degree genap. Jadi, degree terkecil dari G adalah dua. Dari Lemma 2.1.5, maka G pasti mempunyai circuit, katakan circuit Z. Penghapusan edge-edge dari Z menghasilkan spanning subgraph G1 dan setiap verteks dalam G1 mem- punyai degree genap. Jika G1 tidak mempunyai edge, maka terbukti. Jika sebaliknya ulangi proses diatas sehingga menghasilkan spanning subgraph G2 dimana setiap verteks-nya mempunyai degree genap. Dan seterusnya, proses terus diulangi sampai diperoleh totally disconnected graph Gn dan mempu- nyai partisi-partisi terdiri atas edge-edge dari G yang merupakan n-circuit. ((=) Diketahui connected graph G yang keluarga edge-nya dapat dipisah- pisahkan atas circuit-circuit yang saling asing. Karena circuit dapat dipan- dang sebagai cycle, maka G dapat dipandang terpartisi ke dalam cycle-cycle yang saling asing. Misal Z1 adalah salah satu cycle dari partisi. Jika G hanya memuat Z1, bukti selesai yaitu G Eulerian. Jika tidak, yaitu terdapat cycle lain katakan Z2 dengan verteks v dalam Z2 yang juga sekaligus merupakan verteks dari Z1, maka path dari G dimulai dari v serta memuat cycle Z1 dan Z2. Jadi terdapat path tertutup dimana semua edge-nya adalah cycle-cycle Z1 dan Z2. Teruskan proses diatas untuk semua cycle dalam G sehingga akhir dari proses diperoleh path tertutup yang memuat semua edge dari G. Dengan demikian, G meru- pakan Eulerian. Akibat 2.1.8 (Wilson, 1996) Suatu connected graph G adalah semi Eulerian jika dan hanya jika G mempunyai tepat dua verteks dengan degree ganjil. Bukti. (=)) Diketahui connected graph G adalah semi Eulerian. Berarti terdapat path P yang tidak tertutup dari graph G, dimana P melalui setiap
  • 14. 8 edge dengan tepat satu kali dan dengan demikian P melalui setiap verteks dari G. Misalkan v dan w merupakan verteks awal dan verteks akhir dari P. Karena setiap edge pada P dilalui dengan tepat satu kali, maka setiap kali melalui verteks dalam G, harus ada dua edge yang dilalui. Ini berlaku untuk semua verteks dalam G, kecuali v dan w. Ini berarti setiap verteks dari G memiliki degree genap, kecuali v dan w. Selain edge awal dan edge akhir, terdapat dua edge setiap kali melalui verteks v maupun w. Dengan demikian, verteks yang memiliki degree ganjil hanya v dan w. ((=) Diketahui connected graph G yang mempunyai tepat dua verteks de- ngan degree ganjil. Katakan dua verteks dengan degree ganjil tersebut dengan u dan v. Misalkan H graph baru yang diperoleh dari G dengan menambahkan verteks baru w dan menghubungkannya dengan verteks u dan v. Dari sini maka diperoleh H merupakan connected graph dengan semua verteks memi- liki degree genap. Berdasarkan Teorema 2.1.6, maka H merupakan Eulerian graph. Misalkan P Eulerian path dari H dengan verteks w sebagai initial point. Dari sini maka dengan menghapus kembali w, terdapat path yang tidak tertutup P0 yang memuat semua edge dari G, dengan u sebagai verteks awal dan v sebagai verteks akhir. Dengan demikian, G merupakan semi Eulerian graph. Jika dalam semi Eulerian graph mempunyai tepat dua verteks dengan degree ganjil, maka pasti ada semi Eulerian path yang dimulai dari salah satu verteks dengan degree ganjil dan diakhiri pada verteks dengan degree ganjil yang lain. Dengan menggunakan Handshaking Lemma, suatu graph tidak dapat dengan tepat mempunyai suatu verteks dengan degree ganjil. Sebab jumlah degree dari seluruh verteks harus genap. Dari sini maka diambil suatu kesimpulan yang kemudian dapat diangkat menjadi sebuah teorema, tetapi sekaligus dapat dipandang sebagai algoritma untuk mendapatkan Eulerian path dalam graph G. Algoritma ini sering pula disebut sebagai Algoritma Fleury.
  • 15. 9 Teorema 2.1.9 (Setiadji) Misal G adalah connected graph, maka kalimat- kalimat berikut ekuivalen : (i) G adalah Eulerian. (ii) Setiap verteks dari G mempunyai degree genap. (iii) Himpunan edge dari G dapat digolong-golongkan (dipisah-pisahkan) men- jadi cycle-cycle yang saling asing. Bukti. (i) =) (ii) Misalkan P adalah Eulerian path dari graph G. Pasti P melalui sembarang verteks, dimana verteks tersebut memberikan dua degree kepada verteks itu. Karena setiap edge ada pada P tepat satu kali, maka setiap verteks mempunyai degree genap. (ii) =) (iii) Pandang G connected graph yang non-trivial, dan setiap verteks mempunyai degree genap. Jadi degree terkecil adalah dua. Selanjutnya G pas- ti mempunyai cycle katakan Z. Penghapusan edge-edge dari Z menghasilkan spanning subgraph G1 dan setiap verteks dalam G1 mempunyai degree ge- nap. Jika G1 tidak mempunyai edge, maka (iii) terbukti. Jika sebaliknya ula- ngi proses diatas sehingga menghasilkan spanning subgraph G2 dimana setiap verteks-nya mempunyai degree genap. Dan seterusnya, proses terus diulangi sampai diperoleh totally disconnected graph Gn dan mempunyai partisi-partisi terdiri atas edge-edge dari G yang merupakan n-cycle. (iii) =) (i) Misal Z1 adalah salah satu cycle dari partisi. Jika G hanya me- muat Z1, bukti selesai yaitu G Eulerian. Jika tidak, yaitu terdapat cycle lain katakan Z2 dengan verteks v dalam Z2 yang juga sekaligus merupakan verteks dari Z1, maka path dari G dimulai dari v serta memuat cycle Z1 dan Z2. Jadi terdapat path tertutup dimana semua edge-nya adalah cycle-cycle Z1 dan Z2. Teruskan proses diatas untuk semua cycle dalam G sehingga akhir dari proses diperoleh path tertutup yang memuat semua edge dari G. Dengan demikian, G merupakan Eulerian.
  • 16. 10 Berikut diberikan contoh sebagai penerapan untuk Teorema 2.1.9 Contoh 2.1.10 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.6. Gambar 2.6 Eulerian graph Dari graph G, himpunan edge dari G dapat digolong-golongkan (dipisah- pisahkan) menjadi cycle-cycle yang saling asing. Dengan demikian, graph G merupakan Eulerian. Penyelesaian bagi masalah Jembatan Konigsberg diberikan dalam Contoh 2.1.11 berikut. Contoh 2.1.11 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.7. Gambar 2.7 Graph Jembatan Konigsberg Dari graph G, himpunan edge dari G tidak dapat digolong-golongkan (dipisah-pisahkan) menjadi cycle-cycle yang saling asing. Selain itu, terdapat verteks yang berderajat ganjil, yaitu (v1) = (v3) = (v4) = 3 dan (v2) = 5. Dari sini, maka graph G merupakan Eulerian. Dengan demikian, berdasarkan Contoh 2.1.11, diperoleh jawaban untuk kasus: Apakah 'Jembatan Konigsberg' dapat dilalui dengan tepat satu kali
  • 17. 11 dan kembali lagi ke tempat semula?, yakni tidak dapat. Hal ini dikarenak- an Jembatan Konigsberg tidak memenuhi syarat cukup sebagai Eulerian graph. Berikut diperhatikan suatu kasus yang sering disebut sebagai masalah Perjalanan Salesman. Seseorang berkunjung ke suatu provinsi dan berha- rap dapat mengunjungi setiap kota dengan biaya seminimal mungkin. Hal ini hanya dapat dimungkinkan jika dia melakukan perjalanan dengan melalui se- mua kota tepat satu kali, dan secara langsung melalui hanya tepat satu jalan penghubung kota. Dalam bahasa teori graph, maka masalah ini adalah apakah terdapat graph yang mana setiap verteks-nya dapat dilalui dengan tepat satu kali saja, untuk dapat kembali ke verteks awal. Sudah tentu tidak semua gra- ph memiliki sifat seperti ini, sehingga menuntun pada suatu kajian mengenai Hamiltonian Graph. 2.2. HAMILTONIAN GRAPH Di atas telah dibahas adanya path tertutup yang memuat setiap edge dari connected graph G yang diberikan. Persoalan yang hampir sama seperti di atas, tetapi lebih sulit yaitu adanya path tertutup yang melalui setiap verteks dari G dengan tepat satu kali. Sekarang akan diberikan kajian mengenai Ha- miltonian Graph, yaitu selain memberikan de
  • 18. nisinya, juga akan dinyatakan apa yang menjadi syarat cukup bagi suatu graph untuk menjadi Hamiltonian Graph. De
  • 19. nisi 2.2.1 (Setiadji) Diberikan graph G. Circuit dalam graph G yang me- muat semua verteks dari G, yakni circuit tersebut incident dengan setiap ver- teks dari graph G, dinamakan Hamiltonian circuit. Graph G yang memiliki Hamiltonian circuit disebut Hamiltonian graph. Graph yang mempunyai chain yang melalui setiap verteks dari G disebut semi Hamiltonian graph, chain-nya disebut Hamiltonian chain.
  • 20. 12 Bipartite graph mempunyai beberapa Hamiltonian chain yang tidak merupakan Hamiltonian circuit. Tidak ada bipartite graph dengan jumlah verteks ganjil yang mempunyai Hamiltonian circuit (setiap simple circuit dalam suatu bipartite graph mempunyai jumlah edges genap yang incident dengan setiap verteks dengan jumlah genap juga). Jadi setiap Hamiltonian graph pasti mempunyai Hamiltonian chain tetapi tidak sebaliknya. Sehingga setiap Hamiltonian graph pasti semi Hamiltonian graph. Tidak setiap graph mempunyai Hamiltonian chain maupun Hamiltonian circuit; graph yang tidak mempunyai Hamiltonian circuit juga tidak mempunyai Hamiltonian chain disebut non Hamiltonian graph (misalkan tree). Berikut diberikan contoh Hamiltonian Graph, semi Hamiltonian Graph, dan non Hamiltonian Graph. Contoh 2.2.2 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.8. Gambar 2.8 Hamiltonian Graph Dari graph G, dapat ditemukan barisan edge: v1 ! v2 ! v3 ! v4 ! v5 ! v6 ! v7 ! v8 ! v1: Barisan edge tersebut merupakan circuit, dan karena circuit tersebut melalui setiap verteks dari graph G, maka circuit tersebut dinamakan Hamiltonian circuit, sehingga graph G dinamakan Hamiltonian graph.
  • 21. 13 Contoh 2.2.3 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.9. Gambar 2.9 semi Eulerian Graph Dari graph G, tidak terdapat chain tertutup, tetapi dapat ditemukan barisan edge: v4 ! v6 ! v5 ! v7 ! v3 ! v1 ! v2: Barisan edge tersebut merupakan chain yang tidak tertutup, dan melalui se- mua verteks dari graph G, sehingga chain tersebut merupakan Hamiltonian chain. Dengan demikian, graph G merupakan semi Hamiltonian graph. Contoh 2.2.4 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.10. Gambar 2.10 non Hamiltonian graph Dari graph G, tidak dapat ditemukan chain yang memuat semua verteks dari graph G. Dengan demikian, graph G merupakan non Hamiltonian.
  • 22. 14 Teorema 2.2.5 (Setiadji) Jika G adalah simple graph dengan banyak verteks n 3, dan (v) 1 2 n untuk setiap verteks v, maka G adalah Hamiltonian. Bukti. Diketahui G adalah simple graph dengan banyak verteks n 3, dan (v) 1 2 n untuk setiap verteks v. Diambil k verteks baru yang dihubungkan dengan semua verteks dari G. Misal k adalah banyak minimum verteks baru sedemikian hingga G = G+G1 Hamiltonian, dengan G1 = fp1; p2; p3; ; pkg. Akan dibuktikan bahwa k = 0. Diandaikan k6= 0 atau k 0, maka karena G Hamiltonian, ada Hamiltonian circuit untuk G, misal : v ! p1 ! w ! x ! y ! ! v: Maka v atau w tidak ajacent (sebab jika v dan w ajacent, maka p1 tidak di- perlukan atau dapat dihapus. Dalam hal ini, tidak mungkin sebab k = banyak minimum verteks baru sedemikian sehingga G Hamiltonian). Jika x titik se- barang yang ajacent dengan v, maka x pasti tidak berada di Hamiltonian circuit di atas, sehingga x tidak ajacent dengan w. Jadi, (x ajacent dengan v ) =) (x ajacent dengan w). Sekarang diambil : = fx 2 G0jx ajacent dengan vg
  • 23. = fx 2 G0jx tidak ajacent dengan wg Sehingga
  • 25. j. Diperhatikan jj 1 2n + k sehingga j
  • 26. j 1 2n + k. Dari sini maka, banyak titik dalam G yang tidak ajacent dengan w 1 2n+k, dan banyak titik dalam G yang adjacent dengan w 1 2n + k. Sehingga diperoleh banyak titik dalam G = n + k 1 2n + k. Hal ini merupakan kontradiksi, sehingga pengandaian ditolak dan terbukti k = 0 atau G = G Hamiltonian.
  • 27. 15 Penerapan dari Teorema 2.2.5 diberikan dalam contoh berikut. Contoh 2.2.6 Diperhatikan graph G seperti pada Gambar 2.11. Gambar 2.11 Hamiltonian graph Dari graph G, diperoleh sejumlah enam verteks, dan (vi) = 1 2 6 = 3, untuk setiap i = 1; 2; :::; 6: Berdasarkan Teorema 2.2.5, maka graph G meru- pakan Hamiltonian graph. Hamiltonian circuit dari graph G: a1, a7, a8, a5, a6, a2, atau v1 ! v2 ! v5 ! v3 ! v6 ! v4 ! v1:
  • 28. BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan 3.2. Saran 16
  • 29. DAFTAR PUSTAKA Harju,T, 2007, Lecture Notes on GRAPH THEORY, Department of Mathe- matics University of Turku : Finland. Setiadji, - , Teori Graph - Bahan Kuliah Pasca Sarjana Jurusan Matematika UGM, Jurusan Matematika UGM: Yogyakarta. Wilson, 1996 , Introduction to Graph Theory, edisi ke 4, Addison Wesley Lo- ngman Limited: Edinburgh Gate. 17