图论学习笔记(一)

一、基本概念

1、简单图:无环且无多重边     伪图:有环或有多重边

2、特殊的简单图:Kn,Qn,Wn,Cn(完全图,n立方图,轮图,圈图)

3、(⭐)

生成子图:生成子图的顶点与原图完全一样,但是边可以取原图中边的任意子集

诱导子图(导出子图):诱导子图中顶点可以取原图的任意非空子集,但是这些顶点之间对应的连线在G和G‘中必须相同

4、握手定理:(主要是度的奇偶性讨论,在欧拉图部分会详细探讨用法,此处略过)

二、二分图(二部图)

1、定义:二部图:顶点集划分为2个不相交类别,边的端点在不同类别中     完全二部图:来自不同类别的两个顶点均有边

2、判定:二种颜色对顶点着色,相邻顶点赋以不同颜色(等价性)

3、(⭐)二部图的匹配

完全匹配的充分必要条件 —>(霍尔婚姻定理,该定理提供了一组存在完全匹配的充分必要条件)

带有二部划分(V1,V2)的二分图G(V,E)中有一个从V1到V2的完全匹配当且仅当对于V1的所有子集A,有|N(A)|>=A

证明:数学归纳法,设<=k均成立,对k+1进行证明

(笔记较抽象,不具有太高的参考意义)

 

霍尔定理的推论:设二部图G是一个k-正则的(k >=1), 则G有完美匹配

证明略

三、图的表示

1、关联矩阵:只适用于无向图,无向图中的简单图和伪图均适用,横向为边,纵向为顶点

2、邻接矩阵:无向图,有向图均可以(无向图中的简单图和伪图均适用,无向图为对称矩阵)

注:图G的邻接矩阵中的元素的次序是无关紧要的,只要进行和行、列和列的交换,则可得到相同的矩阵。
若有二个简单有向图,则可得到二个对应的邻接矩阵,若对某一矩阵进行行和行、列和列之间的交换后得到和另一矩阵相同的矩阵,则此二图同构。(同构的一个判定方法√)

3、(⭐)邻接矩阵的计算

(a)逆图:把图沿着左上到右下的对角线对称过去

(b)

bij表示结点i和结点j均有边指向的那些结点的个数,若i=j,则bii表示结点i的出度。

(c) 

 

Cij表示同时有边指向结点i和结点j的那些结点的个数;若i=j,则Cii表示结点i的入度

 (d)

若aik×akj=1,则表示有i→k→j长度为2的有向边;dij表示i和j之间具有长度为2的通路个数。

4 、沃舍尔算法回顾

纸上算法:

(从1到n一共n行n列)

第k行为1的元素所在列画纵向直线

第k行为1元素所在行画横向直线

直线相交位置如果为0,则改为1

 5、(⭐)图的同构

 图形不变量:顶点数,边数,度序列,可以查看特定度的子图是否同构

法一:如果以上的图形不变量都相同,可以考虑找两个图之间的对应函数。如果能够找到,则两个图同构。 

 法二:写出两个图的对应邻接矩阵,两个矩阵如果可以通过行和行,列和列交换重合,则两个图同构。

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转载自www.cnblogs.com/stucky/p/10934294.html
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