COMBINATORICS
LAUREA MAGISTRALE IN MATEMATICA APPLICATA
a.a. 2024/25


Programme of the course
Notices
Adopted textbooks
Exams
Class Diary
Exercises

 
 
Professor Phone number E-mail Office hours Room
Claudia Malvenuto 06 4991 3210 claudia@mat.uniroma1.it By appointment via email 105

Lecures will be in-person, Classroom G, Dipartimento di Matematica Guido Castelnuovo

Classroom code 2utger7
To register to the course in Combinatorics please follow these instructions, using your official Sapienza email address:
Go to classroom.google.com.
In the page Corsi, clic on Aggiungi + > Iscriviti al corso.
Insert the code 2utger7
then clic on Iscriviti.
Invitation link https://classroom.google.com/c/NTQ4ODMzMjYyNjgy?cjc=2utger7
Any information about the course will be communicated via the "stream" of Classroom.

Schedule of the classes: Monday 10am to 12am and Tuesday 2pm to 4pm in Classroom G, Matematica.

First course: Monday 22 September 2024
The last class will probably be on Tuesday 17 December 2024

Durata: The 6-credit course includes 48 hours of lecture time.


Avvisi

* Un articolo importante, tratto dal settimanale Internazionale, La fiducia delle donne: studiano, lavorano e fanno carriera, ma arrivano raramente ai vertici. Perché le donne restano indietro? Leggete la risposta provocatoria di due giornaliste al problema.

* Qui trovate la Dispensa III sulla teoria di Ramsey dagli appunti di Antonio Machì.

* Una bella pagina web sulla Teoria di Ramsey di Neil Lyall, con alcuni appunti di teoria di Ramsey aritmetica.

* Estremal combinatorics of permutations according to Gil Kalai and to Peter Cameron

* Pagina di Robin Thomas sul Teorema dei quattro colori e un articolo dei Notices of the AMS: Un Update on the Four-Color Theorem.

* Un esempio di combinatoria enumerativa da non seguire! (Da "Monty Python and the Holy Grail")

* Endre Szemerédi receives the 2012 Abel Prize "for his fundamental contributions to discrete mathematics and theoretical computer science and in recognition of the profound and lasting impact of these contributions on additive number theory and ergodic theory," to quote the Abel Committee.

* Terence Tao: blog category MathCO.

* Blog of Peter Camerong

* Gil Kalai: Combinatorics and more.

* Una opinione di Doron Zeilberger sulla matematica pura, dai Notices AMS.

* La prefazione del libro Concrete Mathematics Ronald L. Graham (AT&T Bell Laboratories),
Donald E. Knuth (Stanford University) e Oren Patashnik (Center for Communications Research).

Torna su


Esami

* L'esame consiste di una prova scritta finale, della presentazione di un argomento (con pps o alla lavagna, in inglese o in italiano) su un argomento nuovo, e di un esame orale tradizionale.

* Gli appelli non sono ancora aperti su InfoStud.

SESSIONE INVERNALE
Primo appello:
23 gennaio 2025 ore ... Aula ...

Secondo appello:
19 febbraio 2025 ore ... Aula ...

SESSIONE ESTIVA
Primo appello:
20 giugno 2025 ore ... Aula ...

Secondo appello:
17 luglio 2025 ore ... Aula ...

SESSIONE AUTUNNALE
Primo appello:
10 settembre 2025 ore Aula ...

Torna su


Programma di esame

* Fanno parte del programma di esame anche gli esercizi delle schede. Al momento sono presenti le schede di esercizi del corso dell'anno passato, che aveva un programma diverso.
* Il programma completo e dettagliato del corso si ottiene solo consultando il
diario delle lezioni.

Programma di massima (provvisorio)

  • Combinatoria estremale (Teorema di Sperner, massima cardinalità di una famiglia intersecante, Teorema di Erdos-Ko-Rado, Teoria di Ramsey e numeri di Ramsey. Generalizzazione del principio dei cassetti).
  • Torna su


    Testi Consigliati

  • Dispense del corso di Combinatoria di János Körner e Claudia Malvenuto.
  • Dispense del corso di Combinatoria di Antonio Machì.
  • Béla Bollobaś, Modern Graph Theory, Graduate Texts in Mathematics, n 184, Springer.
  • Reinhard Diestel, Graph Theory, Graduate Texts in Mathematics, n 173, Springer.
  • J.H.van Lint, R.M.Wilson, A course in Combinatorics, 2nd edition. Cambridge University Press (1992).

    Altri testi consultabili

  • Martin Aigner, Günter Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer.
  • J.Matousek, J.Nesetril, Invitation to Discrete Mathematics. Clarendon Press (1998).
  • R.L.Graham, D.E.Knuth, O.Patashnik, Matematica Discreta. Hoepli (1992).
  • Siti utili

  • http://mathworld.wolfram.com/topics/DiscreteMathematics.html
  • On-line encyclopedia of Integer Sequences.
  • Torna su


    Class Diary

    Alla fine di ogni lezione vengono indicati i riferimenti agli Appunti di Körner-Malvenuto ([App]), oppure al libro "Modern Graph Theory" di Béla Bollobaś ([Boll]), al libro "Proofs from THE BOOK" di Aigner-Ziegler ([AZ]), o ad altri Appunti [Appunti di Machì] i cui riferimenti precisi trovate nella sezione dei testi consigliati.

    OCTOBER NOVEMBER DECEMBER

    1) Monday 30 September (1-2):
    Introduzione al corso: modalità  degli esami, ricevimento, libri di testo etc. Prime definizioni: grafo, grafo semplice, orientato, con cappi, con archi multipli. Grafo completo.

    [App] Capitolo 1.1
    [M-N] Capitolo 3.1

    2) Tuesday 1 October (3-4):
    Sottografo, grado di un vertice, grado del grafo. Isomorfismo tra grafi. Esempi: grafi completi, cicli, cammini, bipartiti completi. Relazione tra gradi dei vertici e numero di archi ("Hand-shaking Lemma").

    Cominciare a svolgere gli esercizi della
    Scheda n. 1
    [App] Capitolo 1.2
    [M-N] Capitolo 3.2

    3) Monday 7 October (5-6):
    Definizione di passeggiata, cammino, cammino semplice, circuito, ciclo. La relazione di equivalenza della raggiungibilità. Connessione. La distanza in un grafo. Digressione su algebre e coalgebre in combinatoria (prodotto e coproditto di grafi, di posets, di parole).
    [App] Capitolo 1.4
    [M-N] Capitolo 4.1

    4) Tuesday 8 October (7-8):
    Grafi aciclici. Definizione di albero (grafo aciclico e connesso). Caratterizzazione degli alberi: Un grafo G è un albero se e solo se tra due qualunque vertici c'è un unico cammino se e solo se il grafo è connesso e |E(G)|=|V(G)|-1.

    [App] Capitolo 1.3 e 1.4
    [M-N] Capitolo 4.1

    5) Monday 14 October (9-10):
    Definizione di famiglie di insiemi massimali o minimali (massimalità e minimalità rispetto a una proprietà). Caratterizzazione degli alberi: un grafo è un albero se e solo se è aciclico massimale se e solo se è connesso minimale. Cominciare a svolgere gli esercizi della Scheda n. 2

    [App] Capitolo 1.5

    6) Tuesday 15 October (11-12):
    Proposizione: in un albero c'è aleno un vertice di grado 1. Proposizione: ogni grafo connesso ammette un sottografo ricoprendte che sia un albero.
    Esercizi della Scheda n.2

    [App] Capitolo 2.1 e 2.2

    7) Monday 21 October (13-14):
    Algoritmi greedy. Algoritmo di Kruskal per la ricerca di un albero di copertura di uyn grafo connesso di costo minimo. Teorema (Kruskal 1956) L'algoritmo di Kruskal produce un albero ricoprente di costo minimo. Strutture etichettate e non etichettate. Quanti alberi ricoprenti ammette un ciclo su n vertici? Numero di alberi di copertura di un completo su n vertici. Enunciato Teorema di Cayley

    [App] Capitolo 2.3 3 2.4

    8) Tuesday 22 October (15-16):
    Teorema di Cayley. Prima dimostrazione: il codice di Prüfer. Seconda dimostrazione: i vertebrati di Joyal.
    Esercizi della Scheda n.3

    [App] Capitolo

    9) Monday 28 October (17-18):
    Fine della dimostrazione del teorema di Joyal. Coefficienti binomiali, interpretazioni combinatorie.

    [App] Capitolo

    10)Tuesday 29 October (19-20):
    I coefficienti multinomiali. Dimostrazione ricorsiva del Teorema di Cayley. Introduzione al numero cromatico.
    esercizi della Scheda n. 3. 3 4.

    [App] Capitolo

    11) Monday 4 November (21-22):
    Colorings. Chromatic number. Different upper and lower bound. The chromatic number of a graph is at most its degree plus 1. The Theorem of Brooks.

    [App] Capitolo

    12) Tuesday 5 November (23-24):
    End of proof of the Theorem of Brooks. Bipartite graphs.
    esercizi della Scheda n.

    [App] Capitolo

    13) Monday 11 November (25-26):
    Hypercube. Hamming distance. Characterization of bipartite graphs. A tree is bipartite. A Theorem of Erdos.

    [App] Capitolo

    14) Monday 18 November (27-28):
    Esercitazione in classe
    esercizi della Scheda n.

    [App] Capitolo

    15) Tuesday 19 November (29-30):
    Extremal combinatorics. Maximum number of edges for a non connected graph. Mantel-Turàn Theorem.

    [App] Capitolo

    16) Monday 25 November (31-32):
    Estremal set theory. Type of problems. The Sperner Theorem. Antichain in posets. Intersecting families
    esercizi della Scheda n.

    [App] Capitolo

    17) Tuesday 26 November (33-34):
    Erdos-Ko-Rado theorem.

    [App] Capitolo

    18) Monday 2 December (35-36):
    Colliding permutations: some overview to a problem in extremal combinatorics of permutations. Information Theory. The Shannon capacity of a graph. Noisy channel. The model of the graph of indistinguishability. Graph product. Some lower bound.
    esercizi della Scheda n.

    [App] Capitolo

    19) Tuesday 3 December (37-38):
    The capacity of the cycles. Chvatal Theorem (no proof). Case even, case odd. System of distinct representatives. Hall condition for a transversal of a family of subsets.

    [Appunti di Machì] Capitolo 2

    20) Monday 9 December (39-40):
    Hall Theorem for 0-1 matrices. The Hall theorem
    [Appunti di Machì] Capitolo

    21) Tuesday 10 December (41-42):

    [Appunti di Machì] Capitolo

    22) Monday 16 December (43-44):

    esercizi della Scheda n.

    [Appunti di Machì] Capitolo

    23)Tuesday 17 December (45-46):
    Prova scritta finale obbligatoria per tutti
    [App] Capitolo



    Updated up to here

    Sito in costruzione, ultimo aggiornamento: 22 ottobre 2024.
    Per commenti/correzioni al sito scrivere a C.Malvenuto, indicando nel subject un riferimento al sito del corso di Combinatoria.