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算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2023-07-02
首先是基本的一些概念,上个图先:图的定义 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(vertex)是图G中顶点 首先是基本的
首先是基本的一些概念,上个图先:图的定义 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(vertex)是图G中顶点

首先是基本的一些概念,上个图先:

算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)

图的定义 

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(vertex)是图G中顶点的集合,E(edge)是图G中边的集合。

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)。用有序偶来表示,vi称为弧尾(Tail),vj称为弧头(Head)。顶点:一个个的数据元素,就像树中的数据元素叫结点。顶点的集合:有穷非空集合,我大天朝是这么强调的边的集合:可以为空

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 graphs)。图7-2-3就是啦

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)。图7-2-2就是啦

简单图:在图中若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。 

完全有向图:在有向图中,任意两个顶点之间都存在方向互为相反的两条弧,则称该图为完全有向图。含有n个顶点的完全有向图就有n*(n-1)条边。

完全无向图:在无向图中,如果任意两个顶点之间都存在边,则称该图为完全无向图。含有n个顶点的完全无向图就有算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)条边。

有很少条边或弧的图称为稀疏图,反之称为稠密图。

权值:与图的边或弧相关的数。

网:带权的图。

子图:假设两个图G=(V,{E})和G'=(V',{E'}),如果集合V'⊆V,且集合E'⊆E,则称G'是G的子图。

算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)

图的顶点与边间关系

  • 对于无向图G=(V,{E}),如果(v,v')∈ E,则:
    • 顶点 v 和 v' 互为邻接点,相邻接。
    • 边(v,v')依附于顶点 v 和 v' ,或者说相关联
    • 顶点v的度(Degree)是和v相关联的边的数目,记作:TD(v) 
    • 而边数就是各个顶点度数之和的一半:算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)
  • 对于有向图,G=(V,{E}),如果∈ E,则: 
    • 顶点v邻接到顶点v',顶点v'邻接自顶点v。
    • 弧与顶点v和v'相关联。
    • 顶点v的入度(InDegree):以顶点v为头的弧的数目,记作:ID(v)
    • 顶点v的出度(OutDegree):以顶点v为尾的弧的数目,记作:OD(v) 
    • 顶点v的度(InDegree):TD(v)=ID(v)+OD(v),:算法与数据结构(c语言)——图(Figure,一)
  • 图G=(V,{E})中从顶点v到v'的路径(Path)是一个顶点序列(v=vᵢ,₀,vᵢ,₁,vᵢ,ⱼ=v' ),其中(vᵢ₋₁,vᵢ,ⱼ)∈ E,1<=j<=m,路径长度是路径上的边或弧的数目。
  • 路径中第一个顶点到最后一个顶点相同的路径称为环或回路。 序列顶点中不存在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,其余顶点重复出现的回路,也称称为简单回路,也称简单环。

连通图的相关术语

  • 在无向图G中,如果顶点v和v'是有路径的,则称v和v'是连通的,不是移动的,也不是电信的。
  • 若对于图中任意两个顶点vᵢ、vⱼ∈E,vᵢ和vⱼ都是连通的,则称G是连通图(connected graph)
  • 无向图中的极大连通子图称为连通分量。它强调:
    • 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
  • 相对的在有向图G中,若对于每一对vᵢ、vⱼ∈E、vᵢ!=vⱼ,从vᵢ到vⱼ,vⱼ到vᵢ都存在路径,则称G是强连通图。
  • 有向图中的极大强连通子图称作有向图的强连通分量。
  • 连通图的生成树:是一个极小的连通子图,它包含有图中全部的n个顶点,但只有足以构成一棵树的n-1条边。若一个图有n个顶点和小于n-1条边,则是非连通图,若它多余n-1条边,必定构成一个环;不过有n-1条边并不一定是生成树。
  • 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,则是一颗有向树。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相交的有向树的弧。 
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