数据结构,图的概念

图:
  图(Graph)是由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成,通常表示为:G(V,E),其中,G表示一个图,V是图G中顶点的集合,E是图G中边的集合。
  1、图中数据元素我们称之为顶点(Vertex)。
  2、图中顶点集合有穷非空
  3、图中,任意两个顶点之间都可能有关系,顶点之间的逻辑关系用边来表示,边集可以是空的。


无向边:
  若顶点vi到vj之间的边没有方向,则称这条边为无向边(Edge),用无序偶对(vi,vj)来表示。
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 (Undirected graphs)
   G = ( V1,{E1} ),其中顶点集合 V1 = {A,B,C,D}; 边集合 E1 = { (A,B),(B,C),(C,D),(D,A),(A,C) }


有向边:
  若从顶点Vi到Vj的边有方向,则称这条边为有向边,也称为弧(Arc)。用有序偶<Vi,Vj>来表示,Vi称为弧尾(Tail),Vj称为弧头(Head)。
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(Directed graph)。
  G = ( V1,{E1} ),其中顶点结合 V2 = {A,B,C,D};弧集合 E1 = { <A,D>,<B,A>,<C,A>,<B,C> }


简单图:
  如果图中不存在顶点到其自身的边,且同一条边不重复出现,则称这样的图为简单图。
   


无向完全图:
  在无向图中,如果任意两个顶点之间都存在边,则称改图为无向完全图。
    含有n个顶点的无向完全图有(n*(n-1))/2条边。
             
有向完全图:
  在有向图中,如果任意两个顶点之间都存在方向互为相反的两条弧,则称该图为有向完全图。
    含有n个顶点的有向完全图有n*(n-1)条边。


有很少条边或弧的图称为稀疏图,反之称为稠密图(都是相对来说)


权:
  有些图的边或弧具有与它相关的数字,这种与图的边或弧相关的数叫做权(Weight)。这些权可以表示从一个顶点到另一个顶点的距离或耗费。这种带权的图通常称为网(Network)
   

子图:
  假设有两个图 G = ( V,{E} ) 和 G′ = ( V ,{E } ),如果V ∈V且E E,则称G为G的子图(Subgraph)


度:
  对于无向图,顶点V的度(Degree)是和V相关联的边的数目,记为TD(V)。
    上面的的无向图顶点A的度为3,图的边数是5,各个顶点的度的和=3+2+3+2=10, 边=度数和/2。
  对于 有向图 ,以顶点V为头的弧的数目称为V 的入度(InDegree) ,记为ID(V);以V为尾的弧的数目称为V的出度(OutDegree),记为OD(V)顶点V的度为TD(V)+OD(V)
    上面有向图,A的入度2,(<B,A>,<C,A>),出度是1,(<A,D>),所以A的度为2+1=3。各顶点的出度和=1+2+1+0=4,入度和=2+0+1+1=4,边=ID=OD。


路径:
  一个顶点到另一个顶点的边或弧。
 路径长度:
   一个顶点到另一个顶点的边或弧的数目。
 第一个顶点到最后一个顶点相同的路径称为 回路 (Cycle)。序列中顶点不重复出现的路径称为 简单路径 。除了第一个顶点和最后一个顶点之外,其余顶点不重复出现的回路,称为 简单回路 简单环


连通图(Connected Graph):
  在无向图G中,如果从顶点V到顶点V ′有路径,则称为V和V ′是连通的。如果图中任意两个顶点Vi、Vj∈E,Vi和Vj都是连通的,则称G是连通图。
 


连通分量:
  ■ 要是子图;
   ■ 子图要是连通的;
   ■ 连通子图含有极大顶点数;
   ■ 具有极大顶点数的连通子图包含依附于这些顶点的所有边;
  上图中第二个和第三个都是图1的连通分量,最后一个不是,不满足极大连通顶点数


强连通图:
  在有向图G中,如果对于每一对Vi、Vj ∈E,从Vi到Vj和从Vj到Vi都存在路径,则称G是强连通图。

强连通分量:
  有向图中的极大强连通子图称做有向图的强连通分量。
   //图1,D到C和没有路径,不是强连通图。图2是图一个强连通分量。


连通图的生成树的定义:
  一个连通图的生成树是一个极小的连通子图,它含有图中全部的n个顶点,但只有足以构成一棵树的n-1条边。
   
图1去掉构成环的边可能构成树,图4就不是。


如果一个有向图恰有一个顶点的入度为0,其余顶点的入度均为1,则是一棵有向树
一个有向图的生成森林由若干棵有向树组成,含有图中全部顶点,但只有足以构成若干棵不想交的有向树的弧。
   其中图2和图3都是有向树。图2 B的入度为0,其余顶点入度为1。图3 F的入度为0,其余两个顶点的入度为1。
图2图3构成了图1有向图的生成森林

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转载自www.cnblogs.com/meihao1203/p/9228974.html