09 - Arboles Flashcards

1
Q

¿Qué es un árbol en teoría de grafos?

A

Unárboles un grafo no dirigido, conexo y acíclico. Esto significa que no tiene ciclos y hay exactamenteun camino entre cualquier par de vértices. Los árboles son fundamentales en muchas aplicaciones, como las estructuras de datos y el diseño de redes.

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2
Q

¿Qué es un bosque en teoría de grafos?

A

Unbosquees un conjunto de árboles disjuntos. Es un grafo acíclico que puede no estar conectado, es decir, está compuesto por varios árboles separados.

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3
Q

¿Qué es un puente en un grafo?

A

Unpuentees una arista en un grafo cuya eliminacióndesconecta el grafo. Formalmente, si eliminar una arista aumenta el número de componentes conectados, esa arista es un puente.

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4
Q

¿Qué es un árbol generador (spanning tree)?

A

Unárbol generadores un subgrafo de un grafo conexo que contiene todos los vértices del grafo original, no tiene ciclos y es conexo. Su objetivo es conectar todos los vértices minimizando el número de aristas.

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5
Q

¿Cuáles son las propiedades de los árboles generadores?

A

Las principales propiedades de unárbol generadorson:
* Esacíclico.
* Incluyetodos los vérticesdel grafo original.
* Tiene exactamente ( V - 1 ) aristas, donde ( V ) es el número de vértices del grafo.

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6
Q

¿Cuál es la relación entre árboles y puentes?

A

En un árbol,todas las aristas son puentesporque su eliminación desconectaría el grafo, ya que un árbol no contiene ciclos y tiene el número mínimo de aristas necesarias para conectarlo.

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7
Q

¿Qué es el algoritmo de Kruskal?

A

Elalgoritmo de Kruskales un algoritmo para encontrar el árbol generador de costo mínimo en un grafo ponderado. Funciona seleccionando las aristas de menor peso y agregándolas al árbol generador siempre que no formen un ciclo.

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8
Q

¿Qué es el algoritmo de Prim?

A

Elalgoritmo de Primtambién se utiliza para encontrar el árbol generador de costo mínimo. Comienza con un solo vértice y agrega las aristas más baratas que conectan los vértices en el árbol a los que aún no están incluidos.

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9
Q

¿Cuántas aristas tiene un árbol con ( n ) vértices?

A

Un árbol con ( n ) vértices tiene exactamente( n - 1 ) aristas. Esta es una de las propiedades fundamentales de los árboles.

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10
Q

¿Qué es un ciclo en un grafo?

A

Uncicloes un camino en un grafo que comienza y termina en el mismo vértice sin repetir ninguna arista. Los árboles, por definición,no contienen ciclos.

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11
Q

¿Cómo se relaciona la teoría de grafos con las redes de comunicaciones?

A

La teoría de grafos se aplica enredes de comunicacionespara optimizar la conectividad. Los árboles generadores mínimos se utilizan para diseñar redes eficientes que conecten todos los nodos sin redundancias innecesarias.

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12
Q

¿Qué es un árbol de expansión mínima?

A

Unárbol de expansión mínimaes un árbol generador de un grafo ponderado que minimiza la suma de los pesos de las aristas seleccionadas. Es fundamental para problemas de optimización de costos.

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13
Q

¿Qué es un subgrafo?

A

Unsubgrafoes un conjunto de vértices y aristas que forma parte de un grafo más grande. En el caso de un árbol generador, el subgrafo incluye todos los vértices del grafo original, pero no todos los ciclos.

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14
Q

¿Qué es la conectividad en un grafo?

A

Un grafo esconexosi existe un camino entre cualquier par de vértices. Un árbol es siempre un grafo conexo, pero no contiene ciclos.

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15
Q

¿Qué son los vértices y aristas en un grafo?

A

Losvérticesson los puntos o nodos de un grafo, mientras que lasaristasson las conexiones entre estos vértices. Un grafo se representa por ( G = (V, E) ), donde ( V ) es el conjunto de vértices y ( E ) el conjunto de aristas.

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16
Q

¿Cuál es la importancia de los árboles generadores en la teoría de redes?

A

Losárboles generadorespermiten diseñar redes eficientes, como redes eléctricas o de telecomunicaciones, minimizando el costo de conexión entre los nodos sin ciclos redundantes.

17
Q

¿Qué es un ciclo mínimo en un grafo?

A

Unciclo mínimoes el ciclo de menor longitud posible en un grafo. No es relevante en un árbol, ya que los árbolesno tienen ciclos.

18
Q

¿Qué es la estructura de un árbol en informática?

A

Eninformática, un árbol es una estructura de datos jerárquica que simula una estructura de árbol, con unnodo raízy varios subárboles formados por nodos hijos. Es muy útil para búsquedas y ordenación.

19
Q

¿Cómo se determina si un grafo tiene un árbol generador?

A

Un grafo conexo tiene al menos unárbol generador. Si no es conexo, sus componentes también tendrán sus propios árboles generadores, formando unbosque.

20
Q

¿Qué aplicaciones tiene el árbol generador en problemas de optimización?

A

Elárbol generadorse utiliza en problemas de optimización de rutas, donde se busca conectar puntos con el menor costo posible, y en la distribución de redes para minimizar la cantidad de cable o energía necesaria para conectar nodos.