设简单无向图 $G$ 有 $16$ 条边且每个顶点的度数都是 $2$,则图 $G$ 有( )个顶点。
这题就是考握手定理:总度数=2×边数。拿到题先设顶点数为n,把“每个点度数都是2”翻译成等式n×2=2×16,直接解出n=16,别绕弯子。
很多学生看到“简单无向图”“每个点度数都是2”就下意识想画个环,然后纠结“16个点成环是不是简单图”“会不会有重边”,其实这是命题人设的陷阱。握手定理只管度数总和,跟图是否连通、是不是环没关系。就算图不连通,只要每个点度数都是2,总度数依然是2n,答案还是16。另一种常见错误是把公式记成“总度数=边数”,那样会算出n=8,直接掉进C选项的坑里。
这是一道图论基础计算题,核心考点就是握手定理(也叫度数握手定理)。命题人喜欢用“简单无向图”“每个点度数都是2”这种描述来掩盖本质,让学生以为要画图、要判断连通性,其实只要抓住度数总和与边数的关系就能秒杀。
握手定理说:一个图中所有顶点的度数之和,等于边数的两倍。用公式写就是
\[\sum_{v\in V}\deg(v) = 2m\]
为什么是两倍?因为每条边都连着两个顶点,每个顶点从这条边那里各“拿”到1度,所以一条边对总度数的贡献是2。不管图长什么样,这个等式永远成立。