離散數學›Ch7 樹第 3 題/共 4 題
3. 生成樹計數、Cayley定理
#LS-07-003中生成樹計數Cayley定理
- (10%,請說明如何求解過程,只寫答案不予計分) (a) Assume that each vertex has a unique id, how many different spanning trees in the following figure? (5%)

參考答案與解析
共 棵生成樹。
圖的結構:中間是一個正方形(4-cycle),正方形的每個頂點 各自連到一個 的其中兩個頂點 。正方形的 4 個頂點都是割點,把圖分成 5 個區塊:中間的 4-cycle,以及 4 個「 加上 」的區塊。
生成樹數是各區塊的乘積:生成樹在每個區塊內的部分必須是該區塊的生成樹(區塊之間只共用割點,不會形成跨區塊的迴圈),反過來各區塊任選一棵生成樹拼起來也一定是整張圖的生成樹。
- 4-cycle:拿掉 4 條邊中的任一條,4 棵。
- 加上 ( 只連到 ):
- 只用 、 其中一條:另外的部分是 的生成樹,由 Cayley 公式有 棵,共 棵。
- 、 都用: 的部分要是兩棵樹、且 分屬不同棵,等於「含邊 的 生成樹拿掉 」。 的 16 棵生成樹共用 條邊次,平均分給 6 條邊,每條邊出現在 8 棵裡,所以是 8 棵。
- 合計 棵。
整張圖:。
📄 成大110
▤完整推導請見《WH 資工筆記 · 離散數學》Ch7 樹