Circle Packings und Anwendungen. Eine kombinatorische Sichtweise

Diplomarbeit aus dem Jahr 2013 im Fachbereich Mathematik - Geometrie, Note: 1,0, Universität zu Köln, Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit gibt einen Einblick in die Reichweite von Circle Packings: Es werden tiefer gehende Ergebnisse und Eigenschaften untersucht sowie Existenz und Eindeutigkeit solcher Konstruktionen studiert. Darüber hinaus wird eine Brücke zur Klasse der radial level-planaren Graphen geschlagen. Ein tieferer Einstieg in die Funktionentheorie ist dafür unumgänglich.

Einem planaren Graphen entwende man alle Knoten und definiere sie als Mittelpunkte gewisser disjunkter Kreise. Dass diese Kreise jetzt ganz konkrete Bedingungen erfüllen können, mag überraschend wirken. Es ist möglich, jedem Knoten eines planaren Graphen eine Kreisscheibe (Circle) zuzuweisen, sodass die gesamte Kreispackung (Circle Packing) ein Berührungsmuster erfüllt, welches dem planaren Graphen gleichkommt.

Zwei solche Kreise berühren sich dann und nur dann, wenn die beiden ihren Mittelpunkten zugeordneten Knoten durch eine Kante verbunden sind. Wie Radius und Koordinaten eines jeden Kreises aussehen müssen, um die gewünschten Muster zu erfüllen, ist eine nicht ganz triviale Angelegenheit und bedarf einiges an Arbeit auf dem Gebiet der Circle Packings.