gracejpw1117

2020-07-10   阅读量: 913

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图论基础

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1、图的定义

是一个顶点集合Vertex和一个顶点间关系的集合Edge组成,记G=(V,E)
V(Vertex):顶点的有限非空集合。
E(Edge):顶点间关系的有限集合(边集)。
存在一个结点v,可能含有多个前驱节点和后继结点。
例如:

图片.png


2、无向图和有向图

无向图

在G=(V,E)中,如果对于任意的结点a,b∈V,当(a,b)∈E时,必有(b,a)∈E(即关系R对称),此图称为无向图。
无向图中用不带箭头的边表示顶点的关系。
例如:
V={1,2,3,4,5}
E={(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,5),(3,5),(4,5)}

图片.png

有向图

在G=(V,E)中,如果对于任意的结点a,b∈V,当(a,b)∈E时,(b,a)∈E未必成立,称此图为有向图。
有向图中通常用带箭头的边连接两个有关联的结点。
例如:
V={1,2,3,4,5}
E={

图片.png

带权图
一般的图边上没有数字,边仅表示两个顶点间相连接关系。如:图2;
图中的边可以加上表示某种含义的数值,数值称为边的权。
例如:

图片.png


3、顶点的度

在无向图中,顶点v的度是指与顶点v相连的边的数目D(v)。
如:图2中,D(2)=3。

在有向图中,
入度:

以该顶点为终点的边的数目。
出度:

以该顶点为起点的边的数目。
度=该顶点的(入度+出度)
如: 图3中,ID(3)=2,OD(3)=1,D(5)=ID(5)+OD(5)=1+2=3。

奇点\偶点:

度数为奇数的顶点叫奇点,度数为偶数的点叫偶点。
所有顶点的度等于边数的两倍。

4、路径、回路

在图G=(V,E)中,过对于结点a,b,存在满足下述条件的结点序列x1...xk(k>1)有x1=a,xk=b,(xi,xi+1)∈E,i=1...k−1,则称结点序列x1=a,x2,...,xk=b为结点a到b的一条路径,而路径上边的数目(k-1)则称为该路径的长度。
如果一条路径上的结点除起点x1和终点xk可以相同外,其它结点均不相同,称此路径为一条简单路径。x1=xk的简单路径称为回路(也称为)。
例如:

图片.png

路径(1,2,3,5),长度=3;
路径(1,2,3,5,2),长度=4;
回路(1,2,5,4,1),长度=4;


图片.png



路径(1,2,5,4),长度=3.

5、连通性

连通:如果存在一条从顶点u到v的路径,则称u和v是连通的。
连通图:图中任意两个顶点都是连通的,称为连通图;否则为非连通图。
连通分量:无向图中的极大连通子图。
例如:
图2,图3,连通图。
图片.png

图5,非连通图。
有3个连通分量:{1,2,4,5},{3,6},{7,8}



























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