图的基本概念详解
图
定义
图是一种多对多的逻辑结构,图不能为空,且每个边端点都必须有顶点。(线性表和树都可以为空)
图G由顶点集V和边集E组成,记为G=(V,E)
分类
无向图
边没有方向
有向图
边有方向
简单图
1,无重复边
2.不存在结点到自身的边
重复图
1,存在重复边
2.存在结点到自身的边
完全图
无向完全图
任意两个顶点都存在边
n个顶点有 条边(每个顶点可连接(n-1)条边,重复了两次)
有向完全图
任意两个顶点都存在方向相反的弧
一些概念
子图
设有两个图G=(V,E),G=(V’,E’),若V’时V的子集,E’是E的子集,则G;是G的子图。
且V(G)=V(G’),则G’是G的生成子图。
连通
连通是相对于无向图来说的
如图:
若从e到f有路径存在,则称e和f是连通
强连通
强连通是相对于有向图来说的
如图
若从e到f和f到e均有路径存在,则称e和f是强连通
连通图
任意两个结点都是连通的
n个顶点的连通图最少多少边呢?
n-1个
连通分量(极大连通子图)
连通分量即是极大连通子图
定义:
即连通子图要极可能包含最多的边和端点
如:
红线框内的连通子图即为最左边图的极大连通子图
强连通图
任意两个结点都是强连通的
n个顶点的强连通图最少多少边呢?
n个
极大强连通子图
和极大连通子图差不多,不过是定义在有向图中
如:
红线框内即为最右边图的极大强连通子图
极大(强)连通子图规律
由以上可以看出,当原图是(强)连通图时,(强)连通分量(最大(强)连通子图)就是原图。
极小连通子图
满足条件连通子图且包含的边最小如:
右边为左边当端点为4时的极小连通子图。同理还有顶点为1,2,3,5时的极小连通子图
生成树
连通图包含全部顶点的一个极小连通子图,在上图中就是顶点为5的极小连通子图。注意生成树只能从连通图中生成。
生成森林
非连通图所有连通分量的的生成树组成森林。即从非连通图中只能生成生成森林。
顶点的度
以该顶点为一个端点的边的数目。
注意在有向图中度又分为出度和入度,即出去的箭头和指向其自身的箭头。
网
将图的每个边加入权重。
有向树
一个顶点入度为0,其余顶点入度均为1的有向图
**
**
路径
一个顶点到另一个顶点的顶点序列。序列中顶点不重复的路径成为简单路径。
路径长度
路径上边的数目,若该路径最短则称其为距离。
回路
第一个顶点和最后一个顶点相同的路径