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数据结构-图的概念

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2019/11/25 Share

图的概念

图 G 由顶点集 V 和边集 E 组成,记为 G=(V, E),其中 V(G) 表示图 G 中顶点的有限非集;E(G) 表示图 G 中顶点之间的关系(边)的集合。

注意:图不可以是空图,也就是说图中不能一个顶点都没有,但是边集可以为空

有向图

边 E 是有向边的有限集合。入度和出度分别等于边数

无向图

边 E 是无向边的有限集合。无向图的度之和为边数的两倍

简单图

  • 不存在重复的边
  • 不存在顶点到自身的边

多重图

图 G 中某两个结点之间的边数多余一条,又允许顶点通过同一条边和自己关联。多重图的定义与简单图相对。

完全图(简单完全图)

  • 无向完全图:在无向图中,任意两个顶点之间都存在边。含有 n(n-1)/2 条边

  • 有向完全图:有向图中,任意两个顶点之间都存在方向相反的两条弧。含有 n(n-1) 条有向边

子图

两个图 G = (V, E) 和 G’ = (V’, E’),若 V’ 是 V 的子集,且 E’ 是 E 的子集,则称 G’ 是 G 的子图

连通、连通图和连通分量

  • 无向图中,若从顶点 v 到顶点 w 由路径存在,则称 v 和 w 是连通的。若图中任意两个顶点都是连通的,则为连通图。

对于边数 e:

  • e < n-1非连通图
  • e > n-1 有环
  • e = n-1 连通图

  • 极大连通子图:子图是无向图连通分量,极大要求该连通子图包含其所有的边

  • 极小连通子图:既要保持图连通,又要使得边数最少的子图

强连通图、强连通分量

有向图中,从顶点 v 到 w 之间相互都有路径,则为强连通的。

生成树和生成森林

连通图的生成树是包含图中全部顶点的一个极小连通子图。

若图中顶点数为 n ,则它的生成树含有 n-1 条边。

砍掉一条边,立马变成非连通图。

加上一条边,立马变成环

边的权和网

图中,每条边都可以标上具有某种含义的数值,该数值成为边的权值。带权值的图称为有权图,或者网

稠密图、稀疏图

|E|<|V|log|V| 时,为稀疏图

路径、路径长度和回路

顶点 p 到 q 一条路径为 p 到 q 所经过的所有顶点。路径上边的数目为路径长度。

简单路径、简单回路

路径序列中,顶点不重复出现的路径为简单路径。

除第一个顶点和最后一个顶点外,其余顶点不重复出现的回路称为简单路径。

距离

v 到 w 路径存在,则此路径长度为其之间的距离,若不存在则记为 ∞

有向树

顶点的入度为 0、其余顶点入度均为 1 的有向图。

CATALOG
  1. 1. 图的概念
    1. 1.1. 有向图
    2. 1.2. 无向图
    3. 1.3. 简单图
    4. 1.4. 多重图
    5. 1.5. 完全图(简单完全图)
    6. 1.6. 子图
    7. 1.7. 连通、连通图和连通分量
    8. 1.8. 强连通图、强连通分量
    9. 1.9. 生成树和生成森林
    10. 1.10. 边的权和网
    11. 1.11. 稠密图、稀疏图
    12. 1.12. 路径、路径长度和回路
    13. 1.13. 简单路径、简单回路
    14. 1.14. 距离
    15. 1.15. 有向树