图的基本概念详解

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  n(n1))2\ \frac{n(n-1))}{2} 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:图的基本概念详解
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
如图图的基本概念详解
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?
图的基本概念详解
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
图的基本概念详解

即连通子图要极可能包含最多的边和端点
如:
图的基本概念详解
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?
图的基本概念详解
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:
图的基本概念详解
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:
图的基本概念详解
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。

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
**图的基本概念详解
**

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。
图的基本概念详解

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