📚 Теория: Задание 9 ОГЭ — Анализ схем и графов
🔀 Что такое ориентированный граф?
Ориентированный граф (орграф) — это набор вершин, соединённых направленными рёбрами (стрелками). Каждое ребро имеет направление: от одной вершины к другой.
В задании 9 ОГЭ граф представлен схемой, где вершины обозначены русскими буквами (А, Б, В, Г, ...), а стрелки показывают возможные направления движения.
Важно: В задачах ОГЭ первая вершина (обычно А) не имеет входящих рёбер, а последняя — исходящих. Это означает, что движение возможно только от начала к концу графа.
🧮 Метод подсчёта путей
Для подсчёта количества путей из начальной вершины в конечную используется метод динамического программирования.
📐 Основной принцип
Количество путей в вершину равно сумме количеств путей во все вершины, из которых есть ребро в данную.
Сумма берётся по всем вершинам Y, из которых есть ребро в X
📝 Алгоритм решения
- Для начальной вершины (А) количество путей = 1
- Для каждой следующей вершины считаем количество путей как сумму путей всех вершин-предшественников
- Записываем полученные значения в вершины
- Ответ — число в конечной вершине
📋 Типы задач
🔢 Общее количество путей
Найти количество путей из начальной вершины в конечную. Стандартный подсчёт суммы путей для каждой вершины.
✅ Пути через вершину
Найти количество путей, которые проходят через указанную вершину. Умножаем количество путей до вершины на количество путей от неё до конца.
❌ Пути не через вершину
Найти количество путей, которые НЕ проходят через указанную вершину. Вычитаем из общего числа путей те, что проходят через вершину.
✏️ Примеры решения задач
Пример 1: Общее количество путей
Условие: На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько существует различных путей из города А в город Е?
Шаг 1: N(А) = 1 (начальная вершина)
Шаг 2: Вершина Б — один вход из А
N(Б) = N(А) = 1
Шаг 3: Вершина В — один вход из А
N(В) = N(А) = 1
Шаг 4: Вершина Г — входы из Б и В
N(Г) = N(Б) + N(В) = 1 + 1 = 2
Шаг 5: Вершина Д — один вход из Б
N(Д) = N(Б) = 1
Шаг 6: Вершина Е — входы из Г и Д
N(Е) = N(Г) + N(Д) = 2 + 1 = 3
Ответ: 3
Пример 2: Пути через вершину
Условие: На рисунке — схема дорог. Сколько существует путей из А в Ж, которые проходят через город Г?
Сначала подсчитаем количество путей до каждой вершины:
N(А) = 1
N(Б) = N(А) = 1
N(В) = N(А) = 1
N(Г) = N(Б) + N(В) = 1 + 1 = 2
N(Д) = N(В) = 1
N(Е) = N(Г) = 2
N(Ж) = N(Г) + N(Д) + N(Е) = 2 + 1 + 2 = 5 путей всего
Используем формулу:
N(через Г) = N(А→Г) × N(Г→Ж)
Шаг 1: N(А→Г) = 2
Шаг 2: N(Г→Ж) — пути от Г до Ж
Считаем от Г как от начальной вершины:
N(Г) = 1, N(Е) = N(Г) = 1, N(Ж) = N(Г) + N(Е) = 1 + 1 = 2
Шаг 3: N(через Г) = 2 × 2 = 4
В тренажёре у самой вершины Г подписываем 2 (пути от А), а числа 1 и 2 (у Е и Ж) — это уже пути от Г как от новой начальной вершины.
Ответ: 4
Пример 3: Пути не через вершину
Условие: Используя граф из примера 2, сколько существует путей из А в Ж, которые НЕ проходят через город Г?
Используем формулу:
N(не через Г) = N(всего) - N(через Г)
Шаг 1: N(всего) = 5 (см. пример 2)
Шаг 2: N(через Г) = 4 (см. пример 2)
Шаг 3: N(не через Г) = 5 - 4 = 1
Это путь А→В→Д→Ж (единственный путь, не проходящий через Г)
Ответ: 1
⚠️ Частые ошибки
- Забыть, что N(А) = 1 — в начальную вершину всегда ведёт ровно один путь (мы уже находимся там)
- Неправильно определить предшественников — внимательно смотрите на направление стрелок
- Ошибки при подсчёте путей через вершину — нужно умножать, а не складывать
- Неправильный порядок обхода — идите от начала к концу, не перескакивая
- Пропустить вершину — проверьте, что учли все вершины
💡 Полезные советы
Советы для решения
- Сразу подписывайте количество путей прямо на схеме рядом с вершинами
- Для путей через вершину: сначала найдите все пути до этой вершины, затем — от неё до конца
- Проверяйте: сумма путей через вершину и не через неё должна равняться общему числу путей
- Если граф сложный, используйте таблицу для записи промежуточных результатов
🎯 План решения задачи
- 📝 Внимательно рассмотрите схему графа
- 🔢 Определите начальную и конечную вершины
- 📊 Для каждой вершины определите, откуда можно в неё прийти
- ✏️ Подсчитайте количество путей для каждой вершины от начала к концу
- ✅ Запишите ответ