图——基本概念和类型定义

图是一种非线性结构。

目录

图的基本概念:

引入

定义

相关术语:

有向图

无向图

完全图

稀疏图

稠密图

邻接

关联(依附)

顶点的度

有向树

路径

路径长度

回路(环)

简单路径

简单回路(简单环)

连通图

强连通图

子图

连通分量

强连通分量

极小连通子图

生成树

生成森林

图的类型定义:

抽象数据类型定义

几个重要的操作


图的基本概念

引入

定义

图:必须有点(顶点),可以没有边。

如:

这个图是由V1,V2,V3,V4,V5五个顶点和七条边组成的。

相关术语:

有向图:每条边都没有方向的图

无向图每条边都是有方向的图

如:

完全图任意两个点都有一条边相连

如:

稀疏图:有很少的边或弧的图

稠密图:有较多的边或弧的图

图中边或弧所具有的相关数称为权。表明从一个顶点到另一个顶点的距离或耗费。

:边/弧带权的图

如:

就比如说v1和v2之间的弧的权值就为5。

而这个带权的图就是网。

邻接:如果两个顶点之间有边或弧相连接的话,就说这两个顶点有邻接关系

无向图当中:存在(vi,vj),则称vi和vj互为邻接点。

                      vi和vj不分先后,无先后关系。

有向图当中:存在<vi,vj>,则称vi邻接到vj,vj邻接于vi。

                      vi和vj有先后关系,从vi到vj, vi在前面,vj在后面。

关联(依附):边/弧与顶点之间的关系

存在(vi,vj)/<vi,vj>,则称该边/弧关联于vi和vj。

顶点的度:与该顶点相关联的边的数目,记为TD(v)

如第二个图(有向图)中的v0,有两条边是它发出的,分别指向v1和v2,所以它的出度为2;有一条边(v3发出的)是指向它的,所以它的入度为1。

有向树:当有向图中仅有1个顶点的入度为0,其余顶点的入度均为1

这是树,只不过它与树的区别在于它的分支是有方向的。

路径:接续的边构成的顶点序列

路径长度:路径上边或弧的数目/权值之和

如: 

比如从v1(经过v2)到v3的路径就为v1->v2->v3。

假如说该图弧上没有权的话,那它的路径长度就为2(因为经过了两条边)。

但是这是一个带权的图,所以从v1(经过v2)到v3的路径长度就为5+4=9。

回路(环):第一个顶点和最后一个顶点相同的路径

如:

从0->1->3->0。

简单路径:除路径起点和终点可以相同外,其余顶点均不相同的路径

(a):0->1->3->2,经过的点均不相同。

(b):0->1->3->0->1->2,经过有相同的点0和1,所以不是简单路径。

简单回路(简单环):除路径起点和终点相同外,其余顶点均不相同的路径

这就是一个简单回路。

连通图:在无向图G=(V,{E})中,若对任何两个顶点v、u都存在从v到u的路径,则称G是连通图

强连通图:在有向图G=(V,{E})中,若对任何两个顶点v、u都存在从v到u的路径,则称G是强连通图

第二个图没有从v1到v0的路径,所以它是非连通图,像第一张图从v1到v0的路径为v1->v2->v3->v0。

子图

连通分量

强连通分量

极小连通子图:该子图是G的连通子图,在该子图中删除任何一个结点,子图不再连通

生成树:包含无向图G所有顶点的极小连通子图

生成森林:对非连通图,由各个连通分量的生成树的集合

图的类型定义

抽象数据类型定义

几个重要的操作

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