bab ii tinjauan pustaka a. teori graf 1. dasar-dasar grafrepository.ump.ac.id/5465/3/bab ii_debby...

22
BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Graf Graf G didefinisikan sebagai pasangan himpunan (V, E) ditulis dengan notasi G = (V, E), dimana V adalah himpunan titik yang tidak kosong (vertex) dan E adalah himpunan sisi (mungkin kosong) yang menghubungkan sepasang titik. Himpunan titik di G dinotasikan dengan V(G) dan himpunan sisi dinotasikan dengan E(G). Sisi e = (u,v) dapat ditulis e = uv (Chartrand dan Lesniak, 1996). Sebagai contoh: V(G 1 ) = {v 1 , v 2 , v 3 , v 4 } dan E(G 1 ) = {v 1 v 2 , v 2 v 3 , v 3 v 4 }. Sisi yang menghubungkan dua titik yang sama disebut loop. Jika terdapat lebih dari satu sisi yang menghubungkan dua titik, maka sisi tersebut dinamakan sisi ganda (multiple edge). Suatu graf yang mengandung loop atau mengandung sisi ganda dinamakan multigraf. 5 Gambar 2.1. Graf (a) dan Multigraf (b) v 2 e 3 e 2 e 1 v 1 v 3 v 4 (a) e 4 e 1 e 3 e 2 e 5 v 2 v 3 v 1 (b) Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Upload: phamkhanh

Post on 02-Mar-2019

224 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Teori Graf

1. Dasar-dasar Graf

Graf G didefinisikan sebagai pasangan himpunan (V, E) ditulis

dengan notasi G = (V, E), dimana V adalah himpunan titik yang tidak kosong

(vertex) dan E adalah himpunan sisi (mungkin kosong) yang menghubungkan

sepasang titik. Himpunan titik di G dinotasikan dengan V(G) dan himpunan

sisi dinotasikan dengan E(G). Sisi e = (u,v) dapat ditulis e = uv (Chartrand

dan Lesniak, 1996). Sebagai contoh: V(G1) = {v1, v2, v3, v4} dan E(G1) =

{v1v2, v2v3, v3v4}.

Sisi yang menghubungkan dua titik yang sama disebut loop. Jika

terdapat lebih dari satu sisi yang menghubungkan dua titik, maka sisi tersebut

dinamakan sisi ganda (multiple edge). Suatu graf yang mengandung loop atau

mengandung sisi ganda dinamakan multigraf.

v3

v3

5

Gambar 2.1. Graf (a) dan Multigraf (b)

v2

e3 e2 e1

v1 v3

v4

(a)

e4 e1

e3

e2

e5

v2 v3

v1

(b)

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

6

Gambar 2.1 adalah contoh multigraf karena mengandung loop, yaitu

sisi e5 dan mengandung sisi ganda yaitu sisi e2 dan e3. Banyaknya unsur di V

disebut order dari G dinotasikan dengan n(G) dan banyaknya unsur di E

disebut size dari G dinotasikan dengan m(G). Jika graf yang dibicarakan

hanya graf G, maka order dan size dari G tersebut cukup ditulis dengan n dan

m (Chartrand dan Lesniak, 1996). Gambar 2.1 terlihat bahwa, Graf G1

mempunyai 4 titik sehingga order G adalah n = 4 dapat ditulis n(G1) = 4 dan

mempunyai 3 sisi sehingga size graf G1 adalah m = 3 dapat ditulis m(G1) = 3.

2. Terminologi Dasar pada Graf

Sisi e = (u, v) dikatakan menghubungkan titik u dan v. Jika e = (u, v)

adalah sisi di graf G, maka u dan v disebut bertetangga (adjacent), u dan e

serta v dan e disebut bersisian (incident). Sebagai contoh diberikan graf G

yang memuat himpunan titik V = {u, v, w, x} dan himpunan sisi

E = {e1, e2, e3, e4, e5} berikut:

Pada Gambar 2.2, titik yang bertetangga di graf G adalah titik v dan

u, titik v dan x, titik x dan w, titik w dan v, titik u dan x, dapat dikatakan

bahwa titik v adjacent dengan u, titik v adjacent dengan x, titik x adjacent

w

x

u

v

e3

e2

e1

e5

e4

Gambar 2.2. Graf G

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

7

dengan w, titik w adjacent dengan v, titik u adjacent dengan x. Berikut

merupakan titik yang bersisian (incident) pada graf G: u dan e1 serta v dan

e1, v dan e2 serta x dan e2, w dan e3 serta x dan e3, x dan e4 serta u dan e4, v

dan e5 serta w dan e5.

Derajat dari titik v di graf G, adalah banyaknya sisi di G yang

bersisian (incident) dengan v (Chartrand dan Leniak, 1996). Dalam konteks

pembicaraan hanya terdapat satu graf G, maka tulisan degG(v) disingkat

menjadi deg(v). Titik yang berderajat genap disebut titik genap (even

vertices) dan titik yang berderajat ganjil disebut titik ganjil (odd vertices).

Titik yang berderajat nol disebut isolated vertices dan titik yang berderajat

satu disebut titik ujung (end vertices) (Chartrand dan Leniak, 1996).

Diberikan contoh graf G yang akan ditentukan derajat titiknya:

Berdasarkan gambar 2.3, diperolah bahwa

deg(v1) = 3

deg(v2) = 2

deg(v3) = 3

deg(v4) = 2

v4

v3 v1

v2

e3 e2 e1

e5

e4

Gambar 2.3. Graf yang akan dicari derajat titiknya

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

8

Titik v1 dan v3 adalah titik ganjil, titik v2 dan v4 adalah titik genap.

Karena tidak ada yang berderajat 1, maka graf G tidak mempunyai titik

ujung. Hubungan antara jumlah derajat semua titik dalam suatu graf G

dengan banyak sisi, dinyatakan dalam teorema berikut:

Teorema 1

Jumlah derajat semua titik pada graf adalah genap, yaitu dua kali jumlah

sisi pada graf tersebut. Jika G(V, E) dengan m merupakan banyaknya

unsur di E maka:

Akibat 1

Pada sebarang graf, jumlah derajat titik ganjil adalah genap.

Bukti:

Misalkan graf G dengan size m. Misalkan W himpunan yang memuat titik

ganjil pada G serta U himpunan yang memuat titik genap di G.

Karena deg(v) genap untuk v U, maka suku pertama dari ruas kiri

persamaan selalu bernilai genap. Ruas kanan pada persamaan di atas juga

bernilai genap. Nilai genap pada ruas kanan hanya benar bila suku kedua

ruas kiri adalah genap sehingga

Genap + genap = genap

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

9

Karena deg(v) ganjil untuk v W, maka banyaknya simpul v di dalam W

harus genap agar jumlah seluruh derajatnya bernilai genap. Jadi,

banyaknya simpul yang berderajat ganjil selalu genap.

3. Beberapa Graf Sederhana Khusus

Graf sederhana merupakan graf yang tidak mengandung loop maupun

sisi ganda. Ada beberapa graf sederhana khusus yang dijumpai seperti berikut:

a. Graf Komplit (Complete Graph)

Sebuah graf yang memiliki n titik yang setiap titiknya mempunyai

sisi ke setiap titik di graf tersebut disebut juga graf komplit. Graf komplit

dengan n titik dinotasikan dengan Kn. Setiap titik di Kn berderajat n – 1.

(Chartrand dan Lesniak, 1996 dan Munir, 2006)

Contoh:

b. Graf Sikel

Graf sikel adalah graf sederhana yang setiap titiknya berderajat

dua. Graf sikel dengan n titik dinotasikan dengan Cn. Jika titik pada Cn

adalah v1, v2, v3, …, vn maka sisi-sisinya adalah (v1v2), (v2,v3), …, (vn-1,vn),

dan (vn,v1). Dengan kata lain, ada sisi dari titik terakhir vn ke titik pertama

v1 (Munir, 2005).

Gambar 2.4. Graf Komplit

K1 K2 K3 K4 K5

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

10

Graf sikel merupakan graf dengan n titik dengan simpul n ≥ 3

dimana setiap titik saling terhubung dan membentuk cincin. Setiap titik

pada graf sikel berderajat dua (Biggs, Lloyd, and Wilson: 1936).

Contoh:

c. Graf Teratur (Regular Graph)

Graf teratur adalah graf yang setiap titiknya berderajat sama.

Apabila derajat setiap titik adalah r maka graf terdebut dinamakan

sebagai graf teratur berderajat r (Munir, 2005). Jumlah sisi pada graf

teratur berderajat r dengan n buah titik adalah nr/2.

Contoh:

d. Graf Bipartit (Bipartite Graph)

Graf G yang himpunan titiknya dapat dikelompokan menjadi dua

himpunan bagian V1 dan V2, sedemikian sehingga setiap sisi di dalam G

Gambar 2.5. Graf Sikel

C3 C4 C5 C6

Gambar 2.6. graf teratur berderajat 3, dengan 4 dan 6 titik

(a) n = 4, r = 3 (b) n = 6, r = 3

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

11

menghubungkan titik di V1 ke titik di V2 yang disebut juga dengan graf

bipartit (Munir, 2005).

Contoh:

Graf G pada Gambar 2.7 adalah graf bipartit karena himpunan

titik di G dapat di partisi menjadi dua himpunan, yaitu:

V1 = {a, b, c, d} dan V2 = {p, q, r}

Berdasarkan gambar 2.7 masing-masing sisi di G mempunyai

ujung di V1 dan di V2. Himpunan titik dalam satu partisi tidak boleh

terhubung langsung.

e. Graf Bipartit Lengkap (Complete Bipartite Graph)

Graf bipartit lengkap adalah graf bipartit dengan setiap titik di V1

bertetangga dengan semua titik di V2. Graf bipartit lengkap dinotasikan

sebagai Kn,m dengan jumlah sisi adalah mn (Munir, 2005).

Contoh:

Gambar 2.8. Graf Bipartit Lengkap

K2,3 K1,3 K3,3

Gambar 2.7. Graf Bipartit

a b d c

p q r

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

12

f. Graf lintasan

Graf lintasan (path) adalah graf dengan menarik garis pada setiap titik

sehingga membentuk satu garis lurus dan graf yang terdiri dari satu lintasan.

Graf lintasan dengan n titik, dinotasikan dengan Pn, contoh dari graf lintasan

sebagai berikut:

B. Graf Terhubung

Diberikan u dan v merupakan titik di graf G. Sebuah jalan di graf G

dinamakan walk dan dinotasikan dengan W. Walk u-v pada graf G adalah barisan

hingga u = u0, e1, u1, e2, u2,...,uk-1, ek, un = v yang merupakan titik dan sisi,

diawali dengan titik u dan diakhiri dengan titik v, dengan e1= ui-1ui untuk i = 1, 2,

3, ..., k. k sering disebut dengan panjang dari sebuah walk (Chartrand dan

Lesniak, 1996). Jika u = v maka W disebut dengan jalan tetutup. Tetapi jika u ≠ v

maka W disebut dengan jalan terbuka (Chartrand dan Lesniak, 1996).

Jika terdapat jalan u-v yang semua sisinya berbeda maka jalan tersebut

merupakan trail u-v. Tetapi jika jalan u-v yang semua sisi dan titiknya berbeda

maka disebut dengan lintasan (path) u-v. Dengan demikian, semua lintasan

adalah trail (Chartrand dan Lesniak, 1996).

Gambar 2.9. Graf Lintasan

P2 :

P3 :

P4 :

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

13

Trail tertutup dan tak trivial pada G disebut sirkuit di G. Sirkuit v1, v2, …, vn, v1

(n ≥ 3) dengan semua titik interval yang berbeda kecuali v1 = vn disebut siklus (cycle).

(Chartrand dan Lesniak, 1996). Graf terhubung yang tidak mengandung siklus disebut

dengan pohon.

Contoh:

Jalan: v1, e1, v2, e5, v5, e4, v1, e6, v3, e7, v4, e8, v5, e5, v2

Jalan tertutup: v1, e1, v2, e5, v5, e4, v1, e6, v3, e7, v4, e8, v5, e5,v2, e1, v1

Trail: v1 , e1 , v2 , e5 , v5 , e3 , v3 , e2 , v2

Lintasan: v1 , e1 , v2 , e2 , v3 , e7 , v4 , e8 , v5

Siklus: v1, e1, v2, e2, v3, e3, v5, e4, v1

Misalkan u dan v titik berbeda pada graf G, maka titik u dan v dapat

dikatakan terhubung (connected), jika terdapat lintasan u – v di G. Suatu graf G

dapat dikatakan terhubung (connected), jika untuk setiap titik u dan v di G

terhubung.

Contoh:

v1 v2

e4

v4

v5 v3

e6

e1

e7 e8

e2

e5

e3

Gambar 2.10. Graf untuk Mengilustrasikan Jalan, Jalan Tertutup, Trail, Lintasan.

Gambar 1.11. Graf Terhubung dan Graf Tak Terhubung

v1 v2

v3

v4

v5 G1 : G2 :

v4

v1 v2

v3 v5

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

14

Graf G1 merupakan graf terhubung karena setiap titiknya terhubung dan

terdapat lintasan dari setiap titik ke tiap titik lain di graf G1, sedangkan G2 adalah

graf tak terhubung karena terdapat titik yang tak terhubung dengan titik yang

lain, yaitu titik v1 dan v2 tidak terhubung dengan titik v3,v4, dan v5.

C. Operasi pada Graf

Gabungan dua graf G1 dan G2 dinotasikan dengan G = G1 G2 yang

memiliki himpunan titik V(G) = V(G1) V(G2) dan himpunan sisi E(G) =

E(G1) E(G2). Jika suatu graf G memuat lebih dari n graf, dimana n ≥ 2 graf H,

dapat ditulis dengan G = nH (Chartrand dan Lesniak, 1996). Gambar 2.12

merupakan contoh dari gabungan graf.

Karena graf G memuat 3 graf P2 dan 2 graf C2, maka graf tersebut dapat

dinotasikan dengan 3P2 2C2.

D. Graf Planar

Graf planar adalah graf pada bidang datar dimana sisi pada graf tersebut

tidak bersiangan dengan sisi yang lain, jika graf yang sisinya bersilangan disebut

juga graf tidak planar (Chartrand dan Lesniak, 1996).

Gambar 2.12. Gabungan Graf

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

15

K4 merupakan graf planar dimana sisi pada graf K4 saling bersilangan

seperti yang ditunjukan pada gambar 2.13 (a), lalu dapat digambarkan kembali

tanpa ada sisi yang bersilangan pada gambar 2.13 (b).

Representasi graf planar dengan sisi yang tidak saling memotong disebut

graf bidang (plane graph). Berikut merupakan graf planar dan graf bidang:

Sisi pada graf bidang membagi bidang datar menjadi beberapa wilayah

(region) atau disebut dengan wajah (face). Wilayah pada graf bidang dapat

ditentukan dengan mudah perhatikan gambar 2.15 di bawah:

R1

R2

R4

R3

R5

R6

Gambar 2.15. Graf planar yang terdiri dari 6 wilayah

Gambar 2.13. Graf planar (a)

(a) (b)

Gambar 2.14.(a) Graf planar. (b) dan (c) adalah graf bidang

(a) (b) (c)

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

16

Gambar 2.15 di atas merupakan graf bidang yang terdiri dari 6 wilayah

(termasuk wilayah terluar).

Teorema 2 (Formula Euler)

Diketahui graf G adalah graf terhubung planar dengan v adalah titik, e adalah

sisi, f adalah wajah, maka :

v – e + f = 2

Bukti:

Dibuktikan dengan menginduksi pada jumlah sisi. Jika e = 0, maka graf G

hanya mempunyai satu titik, dan jumlah wajah pada graf G tersebut adalah

satu. Jelas bahwa v – e + f = 2.

Anggap benar untuk graf planar dengan k sisi, dengan k ≥ 0. Dimisalkan

sebuah graf terhubung planar dengan k + 1 sisi, maka graf G bisa memiliki

siklus, dan tidak memiliki siklus. Jika G tidak memiliki siklus, maka graf G

merupakan sebuah pohon, maka e = v – 1 (setiap pohon dengan titik v

memiliki v – 1 sisi) dan f = 1 jadi dapat disimpulkan v – e + f = 2. Jika graf G

memiliki siklus C, memilih sisi x di C dan menghapus x dari graf G maka

akan mendapatkan graf planar baru yaitu G’. Karena x ada pada siklus, G’

masih terhubung dan memiliki titik yang sama dengan graf G, tetapi

G’memiliki k sisi. Induksi di atas diperoleh v’ – e’ + f’ = 2. Jika x tidak

dihapus, maka terdapat 2 wilayah, yaitu terletak di dalam siklus dan di luar

siklus tersebut. Jadi v’ = v, e’ = e – 1, f’ = f – 1 berakibat v – e + f = 2.

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

17

E. Graf Platonik

Graf platonik adalah graf sederhana karena tidak memiliki loop dan juga

sisi ganda yang dibentuk dari bangun polyhedron yang semua wajahnya

merupakan bangun segi-n beraturan dan semua wajah bertemu di setiap titik yang

sama yang disebut platonic solid. Graf platonik dinotasikan dengan Pnd dengan n

adalah jumlah sisi pada polyhedron dan d adalah derajat titik.

Terdapat 5 platonic solid yang meliputi cube, dodecahedron,

icosahedron, octahedron, dan tetrahedron. Gambar 2.16 merupakan platonic

solid.

Tabel 2.1 adalah 5 nama platonic solid, dimana V adalah banyaknya titik,

E adalah banyaknya sisi, dan F adalah banyaknya wajah pada platonic solid.

Cube Dodecahedron

Gambar 2.16. Platonic Solid

Tetrahedron Octahedron Icosahedron

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

18

Simbol Nama polyhedron V E F

Cube 8 12 6

Dodecahedron 20 30 12

Icosahedron 12 30 20

Octahedron 8 12 8 Tetrahedron 4 6 4

Teorema 3

Hanya ada 5 platonic solid yang terdiri dari cube, dodecahedron,

icosahedrons, octahedron, dan tetrahedron (Fleck, 2004).

Bukti

Dari teorema 1, jumlah derajat titik adalah 2 kali jumlah sisi dengan derajat

titik adalah d, maka didapatkan

dv = 2e

dari teorema 1 untuk wajah, jumlah wilayah juga 2 kali jumlah sisinya, ini

berarti

nf = 2e

Subtitusi persamaan (1) dan (2) ke formula euler v – e + f = 2, didapatkan

Kedua ruas di bagi dengan 2e:

Tabel 2.1. Platonic Solid

………………. (1)

………………. (2)

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

19

Jika dianalisi persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa d dan n tidak dapat

lebih besar dari 3. Jika d dan n adalah 4 atau lebih, maka ruas kiri pada

persamaan di atas akan lebih kecil dari ½. Sehingga salah satu antara d dan n

harus sama dengan 3.

Untuk d = 3,

Karena 1/e positif, ini berarti n tidak boleh lebih besar dari 5, dengan

demikian jika n = 3 maka d tidak boleh lebih besar dari 5. Dapat diperoleh 5

kemungkinan untuk derajat d dan banyak sisi n yaitu: (3,3) bentuk dari

tetrahedron, (3,4) bentuk dari octahedron, (3,5) bentuk dari icosahedrons.

(4,3) bentuk dari cube, (5,3) bentuk dari dodecahedron

F. Graf Archimedean

Graf Archimedean adalah graf sederhana dan graf planar yang dibentuk

dari bangun ruang yang semua wajahnya merupakan regular polyhedron, dimana

setiap wajah terdapat lebih dari satu macam polygon yang disebut Archimedean

solid.

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

20

Terdapat 13 Archimedean solid seperti gambar di bawah:

Great rhombicuboctahedron Great rhombicosidodecahedron

Truncated tetrahedron Truncated cube Truncated octahedron

Truncated dodecahedron Truncated icosahedron cuboctahedron

rhombicuboctahedron icosidodecahedron rhombicosidodecahedron

Snub cube Snub dodecahedron

Gambar 2.17. Archimedean Solid

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

21

11 dari 13 Archimedean solid dibentuk oleh proses pemotongan

(truncation). 7 Archmedean solid dibentuk dari proses pemotongan platonic solid

meliputi truncated cube, truncated dodecahedron, truncated icosahedron,

truncated icosahedron, truncated tetrahedron, cuboctahedron,

icosidodecahedron, 4 Archimedean solid dibentuk dari pemotongan

Archimedean solid meliputi great rhombicosidodecahedron, great

rhombicuboctahedron, small rhombicosidodecahedron, small

rhombicuboctahedron, dan 2 Archimedean solid yang lainnya diperoleh dengan

proses snubbing yaitu snub cube dan snub dodecahedron.

Snubbing adalah proses yang digunakan pada polyhedral. 3 langkah dalam

proses snubbing meliputi:

a. Menarik setiap wajah secara terpisah pada setiap polyhedron

b. Mengganti sisi pada setiap wajah dengan segitiga. Masing-masing segitiga

dapat dipasangkan ke kiri atau ke kanan.

c. Mengganti titik dimana n wajah bertemu dengan n sisi polygon.

Tabel 2.2 adalah 13 nama Archimedean solid, dimana V adalah banyaknya

titik, E adalah banyaknya sisi, dan F adalah banyaknya wajah pada Archimedean

solid.

Simbol Nama polyhedron V E F

A3.82 Truncated Cube 24 36 14

A3.102 Truncated Dodecahedron 60 90 32

A5.62 Truncated Icosahedron 60 90 32

A4.62 Truncated Octahedron 24 36 14

Tabel 2.2. Archimedean Solid

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 18: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

22

A3.62 Truncated Tetrahedron 12 18 8

A(3.4)2 Cuboctahedron 12 24 14

A(3.5)2 Icosidodecahedron 30 60 32

A4.6.10 Great Rhombicosidodecahedron 120 180 62

A4.6.8 Great Rhombicuboctahedron 48 72 26

A3.4.5.4 Small Rhombicosidodecahedron 60 120 62

A3.43 Small Rhombicuboctahedron 24 48 26

A34.4 Snub Cube 24 60 38

A34.5 Snub Dodecahedron 60 150 92

G. Digraf

Digraf (Graf berarah/ Directed Graph) adalah struktur yang terdiri dari

pasangan himpunan (V, E) dimana V adalah himpunan tak kosong yang disebut

titik (vertex) dan E adalah himpunan sisi (mungkin kosong) yang mempunyai

arah dari u ke v. Sisi berarah disebut busur (arc). Himpunan titik di D

dinotasikan dengan V(D) dan himpunan busur dinotasikan dengan E(D)

(Chartrand dan Lesniak, 1996).

Himpunan titik pada digraf D disebut order dari D dan dilambangkan

dengan n(D) atau n. Sedangkan himpunan busur digraf D adalah size m(D) atau

m (Chartrand dan Lesniak, 1996). Diberikan digraf D dengan himpunan titik

V(D) = {u, v, w} dan himpunan busur E(D) = {(u, w), (w, u), (u, v)} berikut:

Gambar 2.18. Digraf D

u

v w

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 19: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

23

Misal D digraf dan u dan v adalah titik-titik pada digraf D. Jika e = (u, v)

adalah busur pada digraf D, maka e dikatakan menghubungkan antara titik u dan

v, u adjacent ke v dan v adjacent dari u. Jika busur e diarahkan dari u ke v maka

busur e disebut incident dari u dan incident ke v. Dicontohkan pada digraf di

bawah:

Digraf D dikatakan terhubung jika ada lintasan di D antara pasangan titik

yang diketahui (Chartrand dan Lesniak, 1986). Suatu walk dengan panjang k

pada suatu digraf D adalah rangkian k busur D dengan bentuk uv untuk (u,v)

dimana uv ≠ vu. Sebuah walk, W = e1e2…ek: u v pada digraf D jika ei D

untuk semua i [i, k]. Jika semua busur (tetapi tidak perlu semua titik) suatu

walk berbeda disebut trail. Jika walk dengan semua titiknya berbeda maka trail

itu disebut lintasan (path) (Harju, 1994).

D1 merupakan digraf terhubung karena setiap titiknya terhubung dan

terdapat lintasan dari setiap titik ke tiap titik yang lain di digraf D1, D2 adalah

digraf tak terhubung karena terdapat titik yang tak terhubung dengan titik yang

lain, yaitu titik v1 dan v2 tidak terhubung dengan titik v3 dan v4.

Gambar 2.19. Adjacent dan incident di Digraf D

u v e

Gambar 2.20. Digraf Terhubung dan Graf Tak Terhubung

v1 v2

v3

v4

v5 D1 : D2 :

v4

v1 v2

v3 v5

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 20: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

24

H. Eksentrik Digraf

Diberikan suatu graf terhubung G, jarak (distance) antara dua titik u dan v

di G adalah panjang lintasan terpendek yang menghubungkan u dan v di G. Jika

tidak ada lintasan dari simpul u ke v, maka kita definisikan jarak d(u,v) = ∞

(Chartrand dan Lesniak, 1996). Eksentrisitas (eccentricity) titik v pada graf G

dinotasikan dengan e(v) dari suatu titik v pada graf terhubung G adalah jarak

terjauh dari titik v ke setiap titik di G dapat dituliskan e(v) = max{d(u,v)│u

V(G)} (Deo, 1994).

Radius dari G adalah eksentrisitas minimum pada setiap titik di G, dapat

dituliskan rad G = min{e(v),v V}. Sedangkan diameter dari graf G adalah

eksentrisitas maksimum pada setiap titik di G, dapat dituliskan diamG =

max{e(v), v V} (Kusmayadi dan Sudibyo, 2011).

Eksentrik digraf dari suatu graf adalah suatu graf yang mempunyai

himpunan titik yang sama dengan himpunan titik di G, dan terdapat suatu busur

(sisi berarah) yang menghubungkan titik u ke v jika v adalah suatu titik eksentrik

dari u. Eksentrik digraf dinotasikan dengan ED(G) (Kusmayadi dan Sudibyo:

2011).

Terdapat beberapa langkah untuk menentukan eksentrik digraf pada

digraf, menentukan jarak setiap titik di G ke titik yang lain di G merupakan

langkah awal, menentukan eksentrisitas dan titik eksentrik setiap titik dari jarak

yang telah diketahui, kemudian menggambar eksentrik digrafnya. Himpunan titik

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 21: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

25

pada eksentrik digraf sama dengan himpunan titik di graf G dan jika v adalah

titik eksentrik dari u, maka terdapat busur yang menghubungkan titik u ke v.

Berdasarkan gambar 2.21 dapat menentukan jarak antara titik satu dengan

titik yang lain pada graf G adalah:

d(v1,v2) = 1, d(v2,v1) = 1, d(v3,v1) = 2, d(v4,v1) = 3, d(v5,v1) = 1, d(v6,v1) = 2

d(v1,v3) = 2, d(v2,v3) = 1, d(v3,v2) = 1, d(v4,v2) = 2, d(v5,v2) = 1, d(v6,v2) = 1

d(v1,v4) = 3, d(v2,v4) = 2, d(v3,v4) = 1, d(v4,v3) = 1, d(v5,v3) = 1, d(v6,v3) = 1

d(v1,v5) = 1, d(v2,v5) = 1, d(v3,v5) = 1, d(v4,v5) = 2, d(v5,v4) = 2, d(v6,v4) = 1

d(v1,v6) = 2, d(v2,v6) = 1, d(v3,v6) = 1, d(v4,v6) = 1, d(v5,v6) = 2, d(v6,v5) = 2

Jarak antara jarak titik satu dan titik lainnya seperti di atas dapat dibuat

tabel seperti tabel jarak di bawah:

v1 v2 v3 v4 v5 v6

v1 1 2 3 2 1

v2 1 1 2 3 2

v3 2 1 1 2 3

v4 3 2 1 1 2

v5 2 3 2 1 1

v6 1 2 3 2 1

Gambar 2.21. Graf yang akan dicari Eksentrik Digrafnya

v1 v2 v3 v4

v6

v5

Tabel 2.3. Jarak titik dari graf G

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013

Page 22: BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Teori Graf 1. Dasar-dasar Grafrepository.ump.ac.id/5465/3/BAB II_DEBBY INDIAN NIRANDI_MTK_13.pdf · Graf sikel merupakan graf dengan . n. titik dengan simpul

26

Pada gambar 2.21, setelah menentukan jarak pada setiap titik ke titik lain

di graf G, maka akan didapat eksentrisitas dari titik tersebut:

Titik Eksentrisitas Titik eksentrik

v1 3 v4

v2 2 v4

v3 2 v1

v4 3 v1

v5 2 v4, v6

v6 2 v1, v5

Hasil titik eksentrik pada tabel di atas, diperoleh eksentrik digraf dari graf

pada gambar 2.22 sebagai berikut:

Tabel 2.4. Tabel Eksentrisitas

Gambar 2.22. Eksentrik Digraf dari Graf G

v1 v2 v3 v4

v6

v5

Eksentrik Digraf Dari…, Debby Indrian Nirandi, FKIP UMP, 2013