【07】图的概念及性质

1.1图的定义
一个图(Graph)是一个序偶<V, E>,记为G = <V, E> 其中:
(1)V = {v1, v2, …, vn}是有限非空集合,vi称为顶点,V称为结点集。
(2)E是有限集合,称为边集。E中的每个元素都是V中顶点偶对,称之为边。
注意:
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1.2图的基本术语
1.无向边
若顶点vi,vj之间的边没有方向,则称这条边为无向边,用圆括号表示为(vi,vj))或(vj,vi),两个表示相同。
2. 无向图
如果图中任意两个顶点之间的边都是无向边,则称该图为无向图。
3.有向边
若顶点vi,vj之间的边有方向,则称这条边为有向边(弧),用尖括号表示为<vi,vj>。
弧的方向规定为从起点到终点,并用箭头表示。
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4. 有向图
如果图中任意两个顶点之间的边都是有向边,则称该图为有向图。
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5. 无向完全图
若图G是具有n个顶点,e条边的无向图,则其顶点数与边数的关系为:
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把恰有n(n-1)/2条边的无向图称为无向完全图。
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6. 有向完全图
若图G是具有n个顶点,e条边的有向图,则其顶点数与边数的关系为:
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把恰有n(n-1)条边的有向图称为有向完全图。
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7. 稀疏图
边数相对较少 在这里插入图片描述的图称为稀疏图。
8. 稠密图
边数相对较多的图称为稠密图。
9. 邻接点
边的两个顶点。
10. 关联边
若边e= (v, u), 则称顶点v、u 关联边e。
11. 顶点的度
(1)在无向图中
顶点v的度 = 与v相关联的边的数目
记为TD(v)。
(2)在有向图中
顶点v的出度=以v为起点有向边数,记为OT(v)。
顶点v的入度=以v为终点有向边数,记为IT(v)。
顶点v的度= v的出度+v的入度
TD(v) = OT(v)+ IT(v)
12. 子图
设有两个图G=(V,E)、G1=(V1,E1),若
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则称 G1是G的子图;
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b,c是a的子图
13. 边的权
图的边(或弧)带有与该边相关的数据信息。
通常权是非负实数,可以表示从一个顶点到另一个顶点的距离或耗费等信息。
14. 网
边(或弧)上带权的图称为网
15. 路径与回路
(1)路径
在图G中,从顶点vi出发,经过一系列的边或弧能够到达顶点vj,则称顶点vi到顶点vj的顶点序列为从顶点vi到顶点vj的路径。
一般情况下,图的路径不唯一。
(2)简单路径
在一条路径中若没有重复相同的顶点,该路径称为简单路径。
(3)路径长度
在非带权图中,路径上边或弧的数目称为该路径长度;
在带权图中,路径长度是路径中各弧上的权之和。
(4)回路
若路径上第一个顶点 与最后一个顶点 重合, 则称这样的路径为回路或环。
(5)简单回路(简单环)
在 一个回路中,除第一个与最后一个顶点之外,其余项点不重复出现的回路称为简单回路(简单环)。
16. 连通图与连通分量(无向图)
(1)连通图
在无向图中,如果从顶点vi到顶点vj有路径,则称vi和vj连通。如果图中任意两个顶点之间都连通,则称该图为连通图,否则,称该图为非连通图。
(2) 连通分量
无向图的极大连通子图称为连通分量。
极大:对子图再增加其他顶点,子图就不连通了。
连通图的分量只有一个,就是其本身。
非连通图的连通分量有多个。
17. 强连通图与强连通分量(有向图)
(1)强连通图
在有向图中,对于任意一对顶点vi和vj,若从vi到vj,及vj到vi都有路径,称该有向图是强连通图。

(2) 强连通分量
有向图的极大强连通子图称为强连通分量。
强连通图的分量只有一个,就是其本身。
非强连通图的连通分量有多个。

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