bsz2/main.tex
2020-05-06 16:23:56 +02:00

635 lines
31 KiB
TeX
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

\documentclass[12pt,a4paper,twoside]{report}
%\usepackage{geometry}
%\headheight 0mm
%\headsep 10mm
\linespread{1.1}
%nyelvtani specialitasok
\usepackage{t1enc}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage[magyar,english]{babel}
\usepackage{times}
\usepackage{amsfonts}
%matematikai csomagok
\usepackage{amsmath}
\usepackage{amssymb}
%abrak, grafika
\usepackage{graphicx}
%\usepackage[draft]{graphicx}
\usepackage{caption}
\usepackage{epstopdf}
\usepackage[dvipsnames]{xcolor}
\usepackage{appendix}
\usepackage{titlesec}
\usepackage{float}
\usepackage{hyperref}
\usepackage{fancyvrb}
\usepackage{color}
\usepackage{setspace}
\usepackage{verbatim}
\usepackage{tikz}
\usepackage{array}
\usepackage{fixltx2e}
% Starred variant
\titleformat{name=\section,numberless}
{\normalfont\Large\bfseries}
{}
{0pt}
{}
\newcommand{\bibentry}[7]{
{\textsc{#1}}%%author
{#2}:~%%year
{\textit{#3}}%%title
{#4}%%others
{#5}%%others
{#6}%%others
{#7}.%%others
}
\makeatletter
\if0\magyar@opt@@figurecaptions\@@magyar@skiplong\fi
\if1\magyar@opt@@figurecaptions
\def\@@magyar@fnum@figure{\textit{\thesection-\thefigure.~\figurename}}%
\else \def\@@magyar@fnum@figure{\figurename\nobreakspace\thefigure}\fi
\expandafter\addto\csname extras\CurrentOption\endcsname{%
\babel@save\fnum@figure\let\fnum@figure\@@magyar@fnum@figure}
\@gobble
{^}
\makeatother
\frenchspacing
\sloppy
\renewcommand{\thesection}{\arabic{section}}
\setcounter{tocdepth}{3}
\setcounter{secnumdepth}{5}
%\usepackage{titlesec}
%\titlespacing*{\section} %\titlespacing*{<command>}{<left>}{<before-sep>}{<after-sep>}
%{0pt}{18pt plus 1ex minus 1ex}{6pt plus 1ex minus 1ex}
%\titlespacing*{\subsection}
%{0pt}{18pt plus 1ex minus 1ex}{6pt plus 1ex minus 1ex}
%\titlespacing*{\subsubsection}
%{0pt}{12pt plus 1ex minus 1ex}{6pt plus 1ex minus 1ex}
%\titlespacing*{\paragraph}
%{0pt}{6pt plus 1ex minus 1ex}{3pt plus 1ex minus 1ex}
\usepackage[nottoc,numbib]{tocbibind}
\usepackage[sectionbib]{chapterbib}
\def\re#1{(\ref{#1})} %% Note: AMSTex's \eqref also does (\ref{#1})
\def\are#1{\az+\re{#1}} \def\Are#1{\Az+\re{#1}} %% these three lines
\def\tre#1#2{\told\re{#1}+#2{}} %% for Hungarian texts
\def\atre#1#2{\atold\re{#1}+#2{}} \def\Atre#1#2{\Atold\re{#1}+#2{}}
\newcommand\nc{\newcommand*} \nc\longnc{\newcommand}
%% Shorthands, to save space, typing and mistyping:
\let\x\hskip \let\y\vskip \let\Z\kern %% positioning
\def\x#1{\x#1em} \def\y#1{\y#1ex}
\def\xx#1{\HB to#1{\ }} \def\yy#1{\setbox1\HB to0em{\ }\RB{#1}}
\def\xx#1{\xx{#1em}} \def\yy#1{\yy{#1ex}}
\let\xph\hphantom \let\yph\vphantom \let\ph\phantom
\let\HB\hbox \def\SB{\setbox1\HB} \def\CB{\copy1} %% for temporary
\def\SC{\setbox2\HB} \def\CC{\copy2} %% boxes
\def\RB#1{\raise#1\CB} \def\xB{\wd1} \def\yB{\ht1} \def\ZB{\dp1}
\def\RC#1{\raise#1\CC} \def\xC{\wd2} \def\yC{\ht2} \def\ZC{\dp2}
\def\UB{\Z-\xB} \def\VB{\CB\UB} \def\WB#1{\RB{#1}\UB} %% puts out and
\def\UC{\Z-\xC} \def\VC{\CC\UC} \def\WC#1{\RC{#1}\UC} %% steps back
\newcount\n \newdimen\w \newdimen\h %% for numbers, widths, heights
\def\mathsizes#1#2#3{\mathchoice{#1}{#1}{#2}{#3}} %% the 3 math sizes
%% Sizes:
\nc\tS[1]{\ifcase#1\tiny\or %% type sizes: \tS0 = \tiny, ...
\scriptsize\or\footnotesize\or\small\or\normalsize\or\large\or
\Large\or\LARGE\or\huge\or\Huge\else\ifnum#1<0\tiny\else\Huge\fi\fi}
\makeatletter %% ideas credited to relsize.sty
\nc\cS{\ifx\@currsize\normalsize %% current type size, as 0 .. 9
4\else\ifx\@currsize\small 3\else\ifx\@currsize\footnotesize
2\else\ifx\@currsize\large 5\else\ifx\@currsize\Large
6\else\ifx\@currsize\LARGE 7\else\ifx\@currsize\scriptsize
1\else\ifx\@currsize\tiny 0\else\ifx\@currsize\huge
8\else\ifx\@currsize\Huge 9\else 4\fi\fi\fi\fi\fi\fi\fi\fi\fi\fi}
\DeclareRobustCommand\rS[1]{\ifmmode\@nomath\rS\else %% increases type
\@tempcnta\cS\advance\@tempcnta#1\relax\tS\@tempcnta} %% size by #1
\makeatother
\def\mS#1{\ifcase#1\displaystyle\or %% \ms0 = \displaystyle, ...
\textstyle\or\scriptstyle\or\scriptscriptstyle\else\textstyle\fi}
\nc\dS[1]{\csname\ifcase#1relax\or %% delimiter sizes, \big if 2, ...
relax\or big\or Big\or bigg\or Bigg\fi\endcsname}
%% Fonts:
\nc\textinmath[1]{{\mathsizes %% for texts and text
{\HB{#1}}{\HB{\tS1#1}}{\HB{\tS0#1}}}} %% fonts within formulas
\nc\txt[3]{\mskip#1mu %% #1, #2: space before and
\textinmath{#3}\mskip#2mu\relax } %% after, #3: text to put out
\nc\mathcl\mathcal %% standard LaTex version
\def\mathBf#1{{\mathsizes{\HB{\boldmath %% bf nonletters, bf it letters
{$#1$}}}{\HB{\boldmath{$\mS2#1$}}}{\HB{\boldmath{$\mS3#1$}}}}}
\nc\mathBF[1]{{\h=.03ex{\mathsizes
{\w=.020em\SB{$ #1$}\WB\h\Z\w\VB\WB{2\h}\Z2\w\VB\WB{2\h}\Z\w\RB\h}
{\w=.018em\SB{$\mS2#1$}\WB\h\Z\w\VB\WB{2\h}\Z2\w\VB\WB{2\h}\Z\w\RB\h}
{\w=.016em\SB{$\mS3#1$}\WB\h\Z\w\VB\WB{2\h}\Z2\w\VB\WB{2\h}\Z\w\RB\h}}}}
%% Text writing:
%\nc\re[1]{(\ref{#1})} %% shorter to type than the amsmath \eqref
\nc\rp\pageref \nc\rb\cite
\nc\chap[2]{\chapter{#2}\label{#1}}
\nc\chaP[3]{\chapter[#3]{#2}\label{#1}}
\nc\sect[2]{{\section{#2}\label{#1}}}
\nc\secT[3]{\section[#3]{#2}\label{#1}}
\nc\ssect[2]{\subsection{#2}\label{#1}}
\nc\ssecT[3]{\subsection[#3]{#2}\label{#1}}
\nc\sssect[2]{\subsubsection{#2}\label{#1}}
\nc\sssecT[3]{\subsubsection[#3]{#2}\label{#1}}
\longnc\quot[1]{`#1'} \longnc\quott[1]{``#1''} %% English quotes
\longnc\idezz[1]{,,#1''} %% Hungarian quote
\longnc\idezzz[1]{\raisebox{.22ex} %% quote as >>something<<
{$\mS3\gg$}#1\raisebox{.22ex}{$\mS3\ll$}}
\nc\emp\textit %% emphasizing
\nc\lat\textit %% latin: i.e. e.g. in situ
\nc\ie{\lat{i.e.,\ }} \nc\etal{\lat{et al.\ }} \nc\etc{\lat{etc.\ }}
\nc\eg{\lat{e.g.,\ }} \nc\insitu{\lat{in situ}} \nc\QED{\lat{Q.E.D.}}
\nc\cf{cf.\ } \nc\wrt{w.r.t.\ }
%\nc\lhs{l.h.s.\ } \nc\rhs{r.h.s.\ }
\nc\lhs{lhs} \nc\rhs{rhs}
\nc\st[1]{\overset{\bitt\raisebox{-.2ex}[0ex][0ex]{$\mS2*$}}{#1}}
%% Abrak %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\unitlength=.5pt %% pici: egesz tobbszoroseivel lehessen finomhangolni
%% Aritmetika, szamlalok helyett parancs valtozokkal:
%% pl. \cca , \ccb , ... valtozoneveket hasznalni;
\def\set#1#2{\xdef#1{#2}} %\newcount\n
\def\add#1#2{\n=#1\advance \n by #2\xdef#1{\the\n}}
\def\sub#1#2{\n=#1\advance \n by-#2\xdef#1{\the\n}}
\def\mul#1#2{\n=#1\multiply\n by #2\xdef#1{\the\n}}
\def\div#1#2{\n=#1\divide \n by #2\xdef#1{\the\n}}
\def\setadd#1#2#3{\set{#1}{#2}\add{#1}{#3}}
\def\setsub#1#2#3{\set{#1}{#2}\sub{#1}{#3}}
\def\setmul#1#2#3{\set{#1}{#2}\mul{#1}{#3}}
\def\setdiv#1#2#3{\set{#1}{#2}\div{#1}{#3}}
\def\addadd#1#2#3{\add{#1}{#2}\add{#1}{#3}}
\def\addsub#1#2#3{\add{#1}{#2}\sub{#1}{#3}}
\def\subsub#1#2#3{\sub{#1}{#2}\sub{#1}{#3}}
\def\muladd#1#2#3{\mul{#1}{#2}\add{#1}{#3}}
\def\mulsub#1#2#3{\mul{#1}{#2}\sub{#1}{#3}}
\def\muldiv#1#2#3{\mul{#1}{#2}\div{#1}{#3}}
\def\divadd#1#2#3{\div{#1}{#2}\add{#1}{#3}}
\def\divsub#1#2#3{\div{#1}{#2}\sub{#1}{#3}}
\def\setaddadd#1#2#3#4{\setadd{#1}{#2}{#3}\add{#1}{#4}}
\def\setaddsub#1#2#3#4{\setadd{#1}{#2}{#3}\sub{#1}{#4}}
\def\setsubsub#1#2#3#4{\setsub{#1}{#2}{#3}\sub{#1}{#4}}
\def\setmuladd#1#2#3#4{\setmul{#1}{#2}{#3}\add{#1}{#4}}
\def\setmulsub#1#2#3#4{\setmul{#1}{#2}{#3}\sub{#1}{#4}}
\def\setmuldiv#1#2#3#4{\setmul{#1}{#2}{#3}\div{#1}{#4}}
\def\setdivadd#1#2#3#4{\setdiv{#1}{#2}{#3}\add{#1}{#4}}
\def\setdivsub#1#2#3#4{\setdiv{#1}{#2}{#3}\sub{#1}{#4}}
\let\bez\qbezier %% Now comes an alternative convention to \qbezier :
%% instead of the second point, the tangent vectors at the first
%% and third points are to be given (with integer coordinates):
%% Usage: \beztan{x1}{y1}{ux}{uy}{x3}{y3}{vx}{vy}
\def\beztan#1#2#3#4#5#6#7#8{\setsub{\nP}{#5}{#1}\setsub{\nQ}{#6}{#2}%
\setmul{\nR}{\nP}{#8}\setmul{\nS}{\nQ}{#7}\setsub{\nP}{\nR}{\nS}\setmul
{\nR}{#3}{#8}\setmul{\nS}{#4}{#7}\setsub{\nQ}{\nR}{\nS}\setmul{\nR}{#3}
{\nP}\div{\nR}{\nQ}\setmul{\nS}{#4}{\nP}\div{\nS}{\nQ}\add{\nR}{#1}\add
{\nS}{#2}\bez(#1,#2)(\nR,\nS)(#5,#6)}
%% The same, adding \qbezier 's optional number of points:
%% Usage: \beztann{numpoints}{x1}{y1}{ux}{uy}{x3}{y3}{vx}{vy}
\def\beztann#1#2#3#4#5#6#7#8#9{\setsub{\nP}{#6}{#2}\setsub{\nQ}{#7}{#3}%
\setmul{\nR}{\nP}{#9}\setmul{\nS}{\nQ}{#8}\setsub{\nP}{\nR}{\nS}\setmul
{\nR}{#4}{#9}\setmul{\nS}{#5}{#8}\setsub{\nQ}{\nR}{\nS}\setmul{\nR}{#4}
{\nP}\div{\nR}{\nQ}\setmul{\nS}{#5}{\nP}\div{\nS}{\nQ}\add{\nR}{#2}\add
{\nS}{#3}\bez[#1](#2,#3)(\nR,\nS)(#6,#7)}
\def\mut{\multiput}
\def\nb{\makebox(0,0)} %% \put needs a box: \put(9,7){\nb[t]{$x$}}}
%% Formula handling:
\nc\m[1]{\scase=0$ #1 $} %% space around an in-text formula
\nc\mm[1]{\m{ \, #1 \, }} %% Tip: always use \m{...}
\nc\mmm[1]{\m{ \,\, #1 \,\, }} %% instead of $...$, thus later
\nc\mmmm[1]{\m{ \,\,\, #1 \,\,\, }} %% you can add space easily.
\nc\M[3]{\scase=0$ %% finer and unequal spaces
\mskip#1mu#3\mskip#2mu$} %% around an in-text formula
%% Some journals don't accept amsmath, some others recommend it...
%% Making the switch between amsmath and non-amsmath easier:
\makeatletter\@ifpackageloaded{amsmath}{
%% Equations: amsmath definitions:
\def\eq#1#2{ \scase=1 \begin{alignn} \elabel{#1} #2 \end{alignn}}
%% eq/array, #1: label, #2: formula.
\def\eqa{\eq} %% same, only for compatibility with non-amsmath
\def\eqn#1#2{ \scase=1 \begin{alignn} \elabel{#1} \non #2 \end{alignn}}
%% unnumbered equation (still let's give it a label!)
\def\eqan{\eqn} %% same, only for compatibility with non-amsmath
\def\lel#1{ \\ \elabel{#1} } %% line break within equation
\def\leln#1{\\ \elabel{#1} \non} %% same, non-numbered line (still label it!)
\def\tagg{\tag*{}} %% auxiliary, see above
%% Shorthands for some other amsmath macros:
\def\mat#1{\begin{matrix} #1 \end{matrix}}
\def\smat#1{\begin{smallmatrix} #1 \end{smallmatrix}}
}{
%% Equations: non-amsmath definitions:
\def\eq#1#2{ \scase=0\begin{equation} \elabel{#1} #2 \end{equation}}
\def\eqa#1#2{ \scase=2\begin{eqnarray} \elabel{#1} #2 \end{eqnarray}}
\def\eqn#1#2{ \scase=0\begin{displaymath} \elabel{#1} #2 \end{displaymath}}
\def\eqan#1#2{\scase=2\begin{eqnarray} \elabel{#1} \non #2 \end{eqnarray}}
\def\lel#1{\ifnum\scase=2\else\erroreqaneeded\fi \\ \elabel{#1}}
\def\leln#1{\ifnum\scase=2\else\erroreqaneeded\fi \\ \elabel{#1} \non}
\def\tagg{\nonumber} %% auxiliary, see above.
%% Other macros: non-amsmath version:
\def\lvert{|} \def\rvert{|} \def\lVert{\|} \def\rVert{\|}
\def\mat#1{{\def\\{\cr}\matrix{#1}}} %% not elegant, just struggling
\def\smat#1{\hbox{\scriptsize{$\mat{#1}$}}} %% also a minimal solution
}\makeatother %% whether amsmath was loaded.
%% Write \s= instead of = in equations. Its meaning will be:
%% = in \m, \mm, \mmm, \mmmm and \eq as non-amsmath equation,
%% &= in \eq and \eqa as amsmath alignn
%% &=& in \eqa as non-amsmath eqnarray
%% (Naturally, it works for < > etc. as well.)
\newcount\scase \def\7{&} \def\s#1{\ifcase\scase#1\or\7#1\or\7#1\7\fi}
\def\smatup{\yy{1.9 }} \def\smatdn{\yy{-.8 }} %% in \smat, these add
\def\smatupdn{\smatup\smatdn} %% distance between lines
%% Brackets: size and shape
%% \0 = \left(...\right) but with no extra spaces around
%% \1 = (...)
%% \2 = \big(...\big) \3 = \Big(...\Big)
%% \4 = \bigg(...\bigg) \5 = \Bigg(...\Bigg)
%% \9 = \left(...\right) (ordinary)
%% #1 = shape: 0 no bracket 2 [ ] 4 < > 6 | |
%% 1 ( ) 3 \{ \} 5 \langle \rangle 7 \| \|
\nc\0[2]{\ifcase#1{#2}\or\lt(#2\rt)\or\lt[{#2}\rt]\or\lt\{{#2}\rt\}\or
\mathord<{#2}\mathord>\or\lt\langle{#2}\rt\rangle\or\lt\lvert{#2}\rt
\rvert\or\lt\lVert{#2}\rt\rVert\fi}
\nc\1[2]{\ifcase#1{#2}\or(#2)\or[#2]\or\{#2\}\or\mathord<{#2}\mathord
>\or\langle{#2}\rangle\or\lvert{#2}\rvert\or\lVert{#2}\rVert\fi}
\nc\2[2]{\ifcase#1{#2}\or\big(#2\big)\or\big[#2\big]\or\big
\{#2\big\}\or\big<#2\big>\or\big\langle#2\big\rangle\or\big
\lvert#2\big\rvert\or\big\lVert#2\big\rVert\fi}
\nc\3[2]{\ifcase#1{#2}\or\Big(#2\Big)\or\Big[#2\Big]\or\Big\{#2\Big
\}\or\Big<#2\Big>\or\Big\langle#2\Big\rangle\or\Big\lvert#2\Big
\rvert\or\Big\lVert#2\Big\rVert\fi}
\nc\4[2]{\ifcase#1{#2}\or\bigg(#2\bigg)\or\bigg[#2\bigg]\or\bigg
\{#2\bigg\}\or\bigg<#2\bigg>\or\bigg\langle#2\bigg\rangle\or\bigg
\lvert#2\bigg\rvert\or\bigg\lVert#2\bigg\rVert\fi}
\nc\5[2]{\ifcase#1{#2}\or\Bigg(#2\Bigg)\or\Bigg[#2\Bigg]\or\Bigg
\{#2\Bigg\}\or\Bigg<#2\Bigg>\or\Bigg\langle#2\Bigg\rangle\or\Bigg
\lvert#2\Bigg\rvert\or\Bigg\lVert#2\Bigg\rVert\fi}
\nc\9[2]{\ifcase#1{#2}\or\left(#2\right)\or\left[#2\right]\or\left
\{#2\right\}\or\left\langle{#2}\right\rangle\or\left\langle{#2}\right
\rangle\or\left\lvert{#2}\right\rvert\or\left\lVert{#2}\right\rVert\fi}
\nc\lt{\mathopen{}\mathclose\bgroup\left} \nc\rt{\aftergroup\egroup\right}
\nc\bi\relax %% spacing finer than \! \, \: \;
\nc\bit{ \mskip1mu} \nc\biT{ \mskip-1mu} %% Note:
\nc\bitt{ \mskip2mu} \nc\biTT{ \mskip-2mu} %% \! = -3mu,
\nc\bittt{ \mskip3mu} \nc\biTTT{ \mskip-3mu} %% \, = 3mu,
\nc\bitttt{ \mskip4mu} \nc\biTTTT{ \mskip-4mu} %% \: = 4mu,
\nc\bittttt{\mskip5mu} \nc\biTTTTT{\mskip-5mu} %% \; = 5mu.
\nc\f\frac %% fraction styles
\nc\F[5]{\1#3{\1#1{#4}/\1#2{#5}}} %% e.g., \F012{a}{b} = [a/(b)]
\nc\ff{\largerfrac{-1}} \nc\fF{\largerfrac{+1}} %% smaller
\nc\fff{\largerfrac{-2}} \nc\fFF{\largerfrac{+2}} %% and
\nc\ffff{\largerfrac{-3}} \nc\fFFF{\largerfrac{+3}} %% larger
\nc\fffff{\largerfrac{-4}} \nc\fFFFF{\largerfrac{+4}} %% fractions
\nc\largerfrac[3]{\mathchoice %% \frac at a type size larger by #1
{\SB{$\mS0\vcenter{}$}\w=\yB\SB{\rS{#1}$\mS0\vcenter{}$}
\advance\w by-\yB\raise\w\HB{\rS{#1}$\mS0\frac{#2}{#3}$}}
{\SB{$ \vcenter{}$}\w=\yB\SB{\rS{#1}$ \vcenter{}$}
\advance\w by-\yB\raise\w\HB{\rS{#1}$ \frac{#2}{#3}$}}
{\SB{$\mS2\vcenter{}$}\w=\yB\SB{\rS{#1}$\mS2\vcenter{}$}
\advance\w by-\yB\raise\w\HB{\rS{#1}$\mS2\frac{#2}{#3}$}}
{\SB{$\mS3\vcenter{}$}\w=\yB\SB{\rS{#1}$\mS3\vcenter{}$}
\advance\w by-\yB\raise\w\HB{\rS{#1}$\mS3\frac{#2}{#3}$}}}
\nc\restr[2]{{\lt.#1\rt|}_{#2}} %% restriction; value at #2
\nc\tr{\mathop{\txt00{tr}}}
%% Math symbols:
\nc\e{\mathrm{e}} %% e = 2.718281828459...
\nc\dd{\mathrm{d}} \nc\ddd{\bit\d} %% differential d
\nc\pd\partial
\def\lta#1{{\overset{{\scriptscriptstyle \leftarrow}}{#1}}}
\def\rta#1{{\overset{{\scriptscriptstyle \rightarrow}}{#1}}}
\def\nablal{\lta{\nabla}}
\def\nablar{\rta{\nabla}}
\nc\ql{\lambda}
\nc\xv{\underline{x}}
\nc\yv{\underline{y}}
\nc\rn{\mathbb{R}^n}
\nc\rk{\mathbb{R}^k}
\nc\Ker{\textrm{Ker }}
\nc\im{\textrm{Im }}
\nc\biz{\subsubsection*{Bizonyítás}}
\nc\ttl{\subsection{Tétel}}
\nc\df{\subsection{Definíció}}
\nc\al{\subsection{Állítás}}
\usepackage{tkz-berge}
\usepackage{mathtools}
\DeclarePairedDelimiter{\ceil}{\lceil}{\rceil}
\DeclarePairedDelimiter\floor{\lfloor}{\rfloor}
%%%%%%%%%% \mathbf{}=vastagít \mathrm{}=felállít
\def\changemargin#1#2{\list{}{\rightmargin#2\leftmargin#1}\item[]}
\let\endchangemargin=\endlist
\title{Bevezetés a számelméletbe 2 jegyzet}
\author{Toldi Balázs Ádám }
\date{Február 2020}
\begin{document}
\maketitle
\tableofcontents
\newpage
\section{Kombinatorika alapjai}
\subsection{Permutáció}
\subsubsection{Ismétlés nélküli permutáció}
$k$ különbőző dolog sorrenjeinek száma, ismétlés nélkül.
Kiszámítása: $k!$
\subsubsection{Ismétléses permutáció}
$k$ különbőző dolog sorrenjeinek száma, ismétléssel.
Kiszámítása: $\frac{(k_1+k_2+..+k_r)!}{k_1!k_2!...k_R!}$
\subsection{Variáció}
\subsubsection{Ismétlés nélküli variáció}
$n$ különbőző dologból választunk $k$ különbözőt és számít a sorrend.
Kiszámítása:$\frac{n!}{(n-k)!}$
\subsubsection{Ismétléses variáció}
$n$ különbőző dolog közül választunk $k$ darab, nem feltétlenül különböző dolgot és számít hogy milyen sorrendben.
Kitszámítása: $n^k$
\subsection{Kombináció}
\subsubsection{Ismétlés nélküli kombináció}
$n$ különböző dolog közül kiválasztunk $k$ darab különbőző dolgot sorrendtől függetlenül.
Kiszámítása:
\begin{equation*}
\begin{pmatrix}
n\\
k
\end{pmatrix}
=\frac{n!}{(n-k)!k!}
\end{equation*}
\subsubsection*{Megjegyzés}
A $\bigl( \begin{smallmatrix} n\\k \end{smallmatrix}\bigl)$ számokat binominális együtthatónak nevezzük.
\subsubsection{Ismétléses kombináció}
$n$ kükönböző dologból kiválasztunk $k$ darab, nem feltétlen különböző dolgot és a sorrend nem számít.
Kiszámítása:
\begin{equation*}
\begin{pmatrix}
(n-1)+k\\
k
\end{pmatrix}
\end{equation*}
\subsubsection{Fontos tudnivaló a binomiális együtthatókról}
\begin{equation*}
\begin{pmatrix}
n\\
k
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
n\\
n-k
\end{pmatrix}
\end{equation*}
\subsection{Pascal-háromszög}
\begin{tabular}{>{$n=}l<{$\hspace{12pt}}*{13}{c}}
0 &&&&&&&1&&&&&&\\
1 &&&&&&1&&1&&&&&\\
2 &&&&&1&&2&&1&&&&\\
3 &&&&1&&3&&3&&1&&&\\
4 &&&1&&4&&6&&4&&1&&\\
5 &&1&&5&&10&&10&&5&&1&\\
6 &1&&6&&15&&20&&15&&6&&1
\end{tabular}
\subsubsection{Elemei}
Minden $n$ sor, $k$. eleme megegyezik $\bigl( \begin{smallmatrix*}n\\k\end{smallmatrix*}\bigl)$-val.
\subsubsection{Binomiális tétel}
$$(a+b)^n=\sum_{i=0}^{n}a^i\cdot b^{n-i}\cdot\bigl( \begin{smallmatrix*}n\\i\end{smallmatrix*}\bigl)$$
\subsubsection{Tétel}
Minden $n$. sor elemeinek összege $2^n$.
\biz
$$(1+1)^n=2^n=\sum_{i=0}^{n}1^i\cdot 1^{n-i}\cdot\bigl( \begin{smallmatrix*}n\\i\end{smallmatrix*}\bigl)=\sum_{i=0}^{n}\bigl( \begin{smallmatrix*}n\\i\end{smallmatrix*}\bigl)$$
\section{Gráfelmélet alapjai}
\subsection{Egyszerű gráfok}
Olyan gráf,amely nem tartalmaz hurok- és párhuzamos éleket.
\subsection{Részgráf}
$G'(V',G')$ gráf részgráfja $G(V,E)$-nek,ha $V'\leq V$,$E'\leq E$ és minedn $E'$-beli él végpontja $V'$ elemei.
\subsection{Állítás}
A fokok összege az élek számának kétszerese.
\subsection{Teljes gráf}
Bármely két különböző csúcs össze van kötve.
\subsection{Komplementer gráf}
Ugyanazon pontokból áll, teljes gráf $-$ gráf élei
\subsection{Izomorf gráf}
Két gráfot akkor nevezünk izomorfnak, ha pontjaik és éleik kölcsönösen egyértelműen és illeszkedéstartóan megfeleltethetők egymásnak.
\subsection{Út}
Olyan élsorozat,amelyben minden csúcs különböző
\subsection{Kör}
Olyan út,amelynek kezdőpontja és végpontja megegyezik
\subsection{Összefüggő gráfok}
Két gráf akkor összefüggő ha bármely két csúcsa közt létezik élsorozat/út
\subsection{Komponens}
Összefüggő feszített részgráf,amelyből nem emgy ki él.Nem bővíthető tovább összefüggő pontal.
\subsection{Állítás}
Ha $G$ egy $n$ csúcsú összefüggő gráf, akkor minimum $n-1$ éle van.
\subsection{Definíció}
Az összefüggő,körmentes gráfokat fának nevezzük.
\subsection{Állítás}
Minden n csúcsú fának pont n- éle van.
\subsection{Lemma}
G körmentes, n csúcsú gráf. Ekkor legfeljebb n-1 éle van G-nek.
\subsection{Állítás}
Minden legalább 2 csúcsú fának van levele.
\subsection{Feszítőfa}
$G$-nek $F$ feszítőfája, ha $F$ fa és $F$ részgráfja G-nek,$F$ minden csúcsot tartalmaz.
\section{Euler- és Hamilton körök}
\subsection{Definíció}
A $G$ gráf Euler-körének nevezünk egy zárt élsorozatot, ha az élsorozat pontosan egyszer tartalmazza $G$ összes élét. Ha az élsorozat nem feltétlenül zárt, akkor Euler-utat kapunk.
\ttl
Egy összefüggő $G$ gráfban akkor és csak akkor van Euler-kör, ha $G$ minden pontjának fokszáma páros.
\ttl
Egy összefüggő $G$ gráfban akkor és csak akkor van Euler-út, ha $G$-ben a páratlan fokú pontok száma $0$ vagy $2$.
\df
Egy $G$ gráfban Hamilton-körnek nevezünk egy $H$ kört, ha $G$ minden pontját (pontosan egyszer) tartalmazza. Egy utat pedig Hamilton-útnak nevezünk, ha $G$ minden pontját pontosan egyszer tartalmazza.
\ttl
Ha a G gráfban létezik $k$ olyan pont, amelyeket elhagyva a gráf több mint $k$ komponensre esik, akkor nem létezik a gráfban Hamilton-kör. Ha létezik $k$ olyan pont, amelyeket elhagyva a gráf több mint $k + 1$ komponensre esik, akkor nem létezik a gráfban Hamilton-út.
\subsection{Tétel(Ore)}
Ha az n pontú G gráfban minden olyan $x, y \in V (G)$ pontpárra, amelyre ${x, y} \in E(G)$ teljesül az is, hogy $d(x) + d(y) \geq n$, akkor a gráfban van Hamilton-kör.
\subsection{Tétel(Dirac)}
Ha egy n pontú G gráfban minden pont foka legalább $n/2$, akkor a gráfban létezik Hamiltonkör.
\section{Gráfok síkbarajzolhatósága}
\df
Ha egy gráf lerajzolható a síkba úgy, hogy az élei ne messék egymást, akkor a gráf síkbarajzolható. A síkbarajzolt gráf a síkot tartományokra osztja. Hasonlóan definiáljuk a gömbre rajzolható gráfot.
\ttl
Euler formula: Ha egy összefüggő síkbeli gráfnak $n$ csúcsa, $e$ éle és $t$ tartománya van (beleértve a külső, nem korlátos tartományt is), akkor eleget tesz az Euler-formulának: $n-e+t = 2$.
\ttl
Ha $G$ egyszerű, síkbarajzolható gráf és pontjainak száma legalább 3, akkor az előbbi jelölésekkel $e\leq3n-6$.
\ttl
Ha $G$ egyszerű, síkbarajzolható gráf, minden körének a hossza legalább 4 és pontjainak száma legalább 4, akkor az előbbi jelölésekkel $e\leq2n-4$.
\ttl
Egy gráf akkor és csak akkor síkbarajzolható, ha nem tartalmaz olyan részgráfot, amely topologikusan izomorf $K_{3,3}$ -mal vagy $K_5$-tel.
\section{Gráfok színezése}
\df
Legyen $G$ egy gráf és $k\geq1$ egész szám. A $G$ gráf $k$ színnel színezhető, ha a $G$ minden csúcsa kiszínezhető $k$ adott (tetszőleges) színnel úgy, hogy $G$ bármely két szomszédos csúcsának a színe különböző. A $G$ kromatikus száma $k$, ha
$G$ $k$ színnel színezhető, de $(k - 1)$-gyel már nem. $G$ kromatikus számának a jele:
$\chi(G)$.
\df
A $G$ gráfot páros gráfnak nevezzük, ha a $V(G)$ csúcshalmaza felbontható az $A$ és $B$ diszjunkt halmazok egyesítésére úgy, hogy a $G$ minden éle egy
$A$-beli csúcsot köt össze egy $B$-belivel. Ilyenkor a szokásos $G = (V ; E)$ jelölés helyett a $G = (A, B; E)$ jelölést is használjuk.
\ttl
A $G$ gráf akkor és csak akkor páros gráf, ha nem tartalmaz páratlan
hosszú kört.
\al
Minden $k \geq 1$ egész esetén létezik olyan ($2k$ csúcsú) $G$ gráf és a $G$ csúcsainak egy olyan sorrendje, hogy $\chi(G) = 2$, de a mohó színezést a $G$-re a
csúcsoknak ebben a sorrendjében futtatva az eljárás $k$ színt használ.
\al
Legyen $G$ (hurokélmentes) gráf és jelölje $\Delta(G)$ a $G$-beli maximális
fokszámot (vagyis a $G$-beli csúcsok fokszámai közül a legnagyobbat). Ekkor a mohó színezést a csúcsok tetszőleges sorrendjében végrehajtva az legföljebb $\Delta(G) + 1$
színt használ.
\subsubsection{Következmény}
Minden (hurokélmentes) $G$ gráfra $\chi(G)\leq\Delta(G) + 1$.
\df
A $G$ gráf klikkszáma $k$, ha $G$-ben található $k$ darab csúcs úgy, hogy ezek közül bármely kettő szomszédos, de $k + 1$ ilyen csúcs már nem található.
$G$ klikkszámának a jele: $\omega(G)$.
\al
Minden (hurokélmentes) $G$ gráfra $\omega(G) \leq \chi(G)$ teljesül.
\ttl
Minden $k\geq2$ esetén létezik olyan $G_k$ gráf, amire $\omega(G_k ) = 2$ és
$\chi(G_k ) = k$.
\df
A $G$ egyszerű gráfot akkor nevezzük intervallumgráfnak, ha léteznek a számegyenesen olyan $I_1 , I_2 ,\dots, I_n \subseteq \mathbb{R}$ (korlátos és zárt) intervallumok, hogy $G$ ezekből megkapható a következő módon: $G$ csúcsai megfelelnek az intervallumoknak és két különböző csúcs pontosan akkor szomszédos $G$-ben, ha a két megfelelő intervallumnak van közös pontja. Ilyenkor azt mondjuk, hogy az ${I_1,I_2 ,\dots, I_n }$
\ttl
Legyen $G$ intervallumgráf és tegyük fel, hogy $G$-t az ${I_1 , I_2 ,\dots, I_n }$
intervallumrendszer reprezentálja. Ekkor ha az ${I_1 ,I_2,\dots, I_n }$ intervallumokat a baloldali végpontjuk szerinti növekvő sorrendbe rendezzük és $G$ csúcsainak erre a
sorrendjére hajtjuk végre a mohó színezést, akkor az eljárás $G$-t optimális számú,
$\chi(G)$ színnel színezi meg.
\subsubsection{Következmény}
Ha $G$ intervallumgráf, akkor rá $\omega(G) = \chi(G)$ teljesül.
\df
A $G$ gráfban az $M\subseteq E(G)$ élhalmazt párosításnak vagy független
élhalmaznak nevezzük, ha ($M$ nem tartalmaz hurokélt és) $M$ semelyik két élének
nincs közös végpontja. Az $M$ maximális párosítás, ha $G$-nek nincs $|M|$-nél nagyobb
méretű párosítása; a $G$-beli maximális párosítások méretét $\nu(G)$ jelöli. Az M független élhalmaz teljes párosítás, ha $G$ minden csúcsára illeszkedik $M$-beli él.
\df
A $G$ gráf csúcsainak egy $X\subseteq V(G)$ halmazát lefogó ponthalmaznak nevezzük, ha $G$ minden élének legalább az egyik végpontja $X$-beli. Az $X$ minimális lefogó ponthalmaz, ha $G$-ben nincs $|X|$-nél kisebb lefogó ponthalmaz. A $G$-beli minimális lefogó ponthalmazok méretét $\tau(G)$ jelöli.
\al
Minden $G$ gráfra $\nu(G)\leq\tau(G)$ teljesül.
\df
A $G$ gráf csúcsainak egy $Y\subseteq V(G)$ halmazát független ponthalmaznak nevezzük, ha $Y$-nak semelyik két tagja nem szomszédos $G$-ben (és $Y$ -beli csúcsra hurokél sem illeszkedik). A $G$-beli független ponthalmazok közül a maximálisaknak a méretét $\alpha(G)$ jelöli.
\df
Az izolált pontot nem tartalmazó $G$ gráf éleinek egy $Z\subseteq E(G)$
halmazát lefogó élhalmaznak nevezzük, ha a $G$-nek minden csúcsára illeszkedik
legalább egy $Z$-beli él. A $G$-beli lefogó élhalmazok közül a minimálisaknak a méretét $\rho(G)$ jelöli.
\al
Minden (izolált pontot nem tartalmazó) $G$ gráfra $\alpha(G)\leq\rho(G)$ teljesül.
\al
Legyen $G$ tetszőleges gráf, $X\subseteq V(G)$ csúcshalmaz és $Y = V (G) \ X$
az $X$ komplementere. Ekkor az $X$ pontosan akkor minimális lefogó ponthalmaz
$G$-ben, ha $Y$ maximális független ponthalmaz $G$-ben.
\al
Legyen $G$ egy $n$ csúcsú, izolált pontot nem tartalmazó gráf, $k$ pedig tetszőleges nemnegatív egész. Ekkor:
\begin{itemize}
\item ha $G$-ben van $k$ élű párosítás, akkor $G$-ben van legföljebb $n-k$ élű lefogó élhalmaz;
\item ha $G$-ben van $k$ élű lefogó élhalmaz, akkor $G$-ben van legalább $n-k$ élű
párosítás.
\end{itemize}
\subsection{Gallai tétele}
Minden $n$ csúcsú $G$ gráfra fennállnak az alábbiak:
\begin{itemize}
\item $\alpha(G)+\tau(G) =n$
\item $\nu(G)+\rho(G)=n$,ha G-nek nincs izolált pontja.
\end{itemize}
\section{Összefoglaló táblázat}
\begin{table}[th]
\begin{tabular}{|l|l|l|l|}
\hline
& Maximális független & Minimális lefogó & Összeg \\ \hline
pont & $\alpha$ & $\tau$ & $n$ \\ \hline
él & $\nu$ & $\rho$ & $n$ \\ \hline
\end{tabular}
\end{table}
\df
Legyen $G = (A, B; E)$ páros gráf és $M$ egy párosítás $G$-ben. Ekkor
egy $G$-beli $P$ út javítóút $M$-re nézve, ha rá az alábbiak teljesülnek:
(1) $P$ egy $M$ által nem fedett $A$-beli csúcsból indul;
(2) $P$ egy $M$ által nem fedett $B$-beli csúcsban ér véget;
(3) $P$-nek minden páros sorszámú éle (tehát a második, negyedik stb.) $M$-beli.
\df\label{def1}
Legyen $G = (A, B; E)$ páros gráf és $M$ egy párosítás $G$-ben. A
$G$-beli $P$ utat alternáló útnak hívjuk, ha rá a \ref{def1}. Definíció (1) és (3) követelményei teljesülnek (de a (2) nem feltétlenül). Más szóval: alternáló útnak az olyan utakat nevezzük, amelyek párosítás által nem fedett $A$-beli csúcsból indulnak és minden második élük $M$-beli.
\subsection{Lemma}
Tegyük fel, hogy a $G = (A, B; E)$ páros gráf $M$ párosítására nézve nincs javítóút $G$-ben. Vezessük be az alábbi jelöléseket:
(1) jelölje $A_1$ , illetve $B_1$ az $M$ által nem fedett $A$, illetve $B$-beli csúcsok halmazát;
(2) jelölje $A_2$ azoknak az ($M$ által fedett) $A$-beli csúcsoknak a halmazát, amelyekbe vezet alternáló út;
(3) jelölje $A_3$ a maradék $A$-beli csúcsoknak a halmazát (amelyek tehát $M$ által
lefedettek, de nem vezet hozzájuk alternáló út).
(4) Jelölje $B_2$ , illetve $B_3$ az $A_2$, illetve $A_3$ csúcsainak $M$ szerinti párjaiból álló $B$-beli csúcsok halmazait.
Ekkor $G$-nek nincs olyan éle, amely $A_1 \cup A_2$ és $B_1 \cup B_3$ között vezet.
\ttl
Ha a $G = (A, B; E)$ páros gráf $M$ párosítására nézve nincs javítóút,
akkor $M$ maximális párosítás $G$-ben.
\subsubsection{Következmény (Kőnig tétele)}
Minden $G$ páros gráfra $\nu(G) = \tau(G)$ teljesül.
\subsubsection{Következmény}
Ha a $G$ páros gráf nem tartalmaz izolált pontot, akkor rá $\alpha(G) = \rho(G)$ teljesül.
\df
Legyen $G = (A, B; E)$ páros gráf és $X\subseteq A$ egy tetszőleges részhalmaza $A$-nak. Ekkor az $X$ szomszédságának nevezzük és $N(X)$-szel jelöljük a $B$-nek azt a részhalmazát, amely azokból a $B$-beli csúcsokból áll, amelyeknek van (legalább egy) szomszédja $X$-ben. Képletben:
$$N(X) = \{b\in B : \exists a \in X, {a, b} \in E(G) \}$$
\ttl
A $G = (A, B; E)$ páros gráfban akkor és csak akkor létezik $A$-t lefedő
párosítás, ha minden $X\subseteq A$ részhalmazra $|N(X)| \geq |X|$ teljesül.
\subsubsection{Következmény (Frobenius tétele)}
A $G = (A, B; E)$ páros gráfban akkor és csak akkor létezik teljes párosítás, ha
$|A| = |B|$ és minden $X \subseteq A$ részhalmazra $|N(X)| \geq |X|$ teljesül.
\subsubsection{Következmény}
Ha a $G = (A, B; E)$ páros gráf d-reguláris, ahol $d \geq 1$ tetszőleges egész, akkor $G$-ben van teljes párosítás.
\subsection{Tutte tétele}
A $G$ gráfban akkor és csak akkor létezik teljes párosítás, ha a csúcsok minden
$X\subseteq V(G)$ részhalmazára $c_p (G - X) \leq |X|$ teljesül.
\section{Gráfok élszínezése}
\df
Legyen $G$ egy gráf és $k \geq 1$ egész szám. A $G$ gráf $k$ színnel élszínezhető, ha a $G$ minden éle kiszínezhető $k$ adott (tetszőleges) színnel úgy, hogy $G$
bármely két szomszédos (vagyis közös csúcsra illeszkedő) élének a színe különböző. A $G$ élkromatikus száma $k$, ha $G$ $k$ színnel élszínezhető, de $(k - 1)$-gyel már nem. G élkromatikus számának a jele: $\chi_e(G)$.
\al
Minden (hurokélmentes) $G$ gráfra $\Delta(G) \leq\chi_e(G)$ teljesül.
\subsection{Vizing tétele}
Minden G egyszerű gráfra $\chi_e(G) \leq \Delta(G) + 1$ teljesül.
\subsection{Kőnig élszínezési tétele}
Minden $G = (A, B; E)$ páros gráfra $\chi_e(G) = \Delta(G)$ teljesül.
\section{A maximális folyam}
\df
Legyen adott a $G = (V, E)$ irányított gráf, annak az $s,t\in V(G)$
egymástól különböző csúcsai és a $c : E \rightarrow \mathbb{R}^+$ kapacitás függvény (ami tehát minden $e\in E$ élhez egy nemnegatív $c(e)$ kapacitás értéket rendel). Ekkor a $(G, s,t, c)$ négyest hálózatnak nevezzük.
\df
\end{document}