数据结构,图(用图教你秒懂图的知识)

这是我参与11月更文挑战的第21天,活动详情查看:2021最后一次更文挑战

前言:

前面我们把树的知识全部学完了,今天我们学习图,如果不算算法,图是是我们最后一种要学的“数据结构”,图是一种非线性数据结构,它比树状结构更复杂,前面我们学习的知识都是一对一或者一对多的关系,今天要学的是多对多的关系,通常用于表示网状结构的数据。其实我们前面学过的都阔以看作特殊的图,图在很多邻域都用的到,博主之前学网络的时候广域网就是网状,就是表示不止一条通道。

每日一遍,注意休息

image-20211121005200631

1.图的定义

无论多么复杂的图都是由顶点和边构成的,采用形式化的定义,图G(Graph)由两个集合V(Vertex)和E(Edge)组成,记为G=(V,E),其中V是顶点的有限集合,记为V(G),E是连接V中两个不同顶点(顶点对)的边的有限集合,记为E(G),对于含有n个顶点的图,通常用字母或自然数来唯一标识图中顶点(顶点的编号)

image-20211120165617650

2.图的基本术语

2.1 无向图和有向图

​ 对于一个图G,若边集E(G)为无向边的集合,则称该图为无向图 ​ 对于一个图G,若边集E(G)为有向边的集合,则称该图为有向图

image-20211120165814012

2.2 端点和相邻点

(无向图)在一个无向图中,若存在一条边(i,j),则称顶点i、j为该边的两个端点,并称它们互为相邻点(或者邻接点)顶点0和顶点1是两个端点,它们互为相邻点。(有向图)在一个有向图中,若存在一条边<i,j>,则称此边是顶点i的一条出边,同时也是顶点j的一条入边,称顶点i和j分别为此边的起始端点(简称为起点)和终止端点(简称终点)。 

image-20211120214354854

2.3 度、入度和出度

顶点v的度记为D(v)。对于无向图,每个顶点的度定义为以该顶点为一个端点的边数。 对于有向图,顶点v的度分为入度和出度,入度是以该顶点为终点的入边数目;出度是以该顶点为起点的出边数目,该顶点的度等于其入度和出度之和。

image-20211120232830932

2.4 子图

设有两个图G=(V,E)和G'=(V',E'),若V'是V的子集,即V' 被包含于V,且E'是E的子集,即E' 被包含于E,则称G'是G的子图。

image-20211120233430864

2.5 完全无向图和完全有向图

对于无向图,若具有n(n-1)/2条边,则称之为完全无向图 对于有向图,若具有n(n-1)条边,则称之为完全有向图

image-20211121000059887

2.6 稀疏图和稠密图

边数较少(边数e<n(log2)n,其中n为顶点数)的图称为稀疏图。边总较多的图称为稠密图。

image-20211121001428843

2.7路径和路径长度

路径:在一个图G中,从顶点i到顶点j的一条路径是一个顶点序列i=i0、i1、…、im=j,若是无向图,则(ik-1,ik)∈E(G),(1≤k≤m)若该图是有向图,则<ik-1,ik>∈E(G)(1≤k≤m),其中顶点i称为该路径的开始点,顶点j称为该路径的结束点。

**路径长度:**是指一条路径上经过的边的数目。

image-20211121002232110

2.8 简单路径

 若一条路径的顶点序列中顶点不重复出现,称该路径为简单路径。 例如路径1→2→4是一条简单路径,其长度为2。

image-20211121002713760

2.9 回路(环)

若一条路径上的开始点和结束点为同一个顶点,则称该路径为回路(环)。除开始点与结束点相同外,其余顶点不重复出现的回路称为简单回路(简单环)。 例如,图中,路径0→1→2→4→3→0是一条回路(环),也是一条简单回路(简单环)。

image-20211121003041154

2.10连通、连通图和连通分量

在无向图G中,若从顶点i到顶点j有路径,则称顶点i和j是连通的。若图G中任意两个顶点都是连通的,则称G为连通图,否则为非连通图。无向图G中极大连通子图称为G的连通分量。 例如图中的连通分量就是自身,因为该图是连通图

image-20211121003607121

2.11强连通图和强连通分量

在有向图G中,若任意两个顶点i和j都是连通的,即从顶点i到j和从顶点j到i都存在路径,则称该图是强连通图。有向图G中极大强连通子图称为G的强连通分量。

image-20211121003944516

2.12 权和网

在一个图中,每条边可以标上具有某种含义的数值,该数值称为该边的权。边上带权的图称为带权图,也称为网。

image-20211121004554533

总结

图的基础知识博主就差不多就讲完了,博主每个术语都画图解释了,这篇文章属于基础篇,让我们理解图的基础知识,博主觉得博主画图已经到了通俗易懂了,虽然有些图画的不好看,但是博主把知识给举例出来了,差不多是手把手教学了,学到的同学看了记得点赞哦,创作针对不易啊,点赞评论收藏,爱你哟!!!

520aini1

猜你喜欢

转载自juejin.im/post/7032696796329558029
今日推荐