前言
图其实也是一种数据结构,但其所涵盖的内容和应用相当广泛,所以单独作为一章来介绍。
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1、图与图论
线性表中,元素和元素之间只存在线性关系,即前驱或后继;树形结构中,元素存在层次差别,但元素和元素之间只存在层次间的关系,即父子关系。
图(Graph),是一种比线性表和树结构更为复杂的数据结构,其元素之间的关系无任何限制,可操作性很强。
图的应用非常广泛,已经渗入到诸如数学、计算机科学、语言学、逻辑学等等学科中。
图论(Graph theory)是以图为研究对象,属于数学中的一个分支理论。
2、图的相关概念
图是一个二元组 G = (V, E),其中 V 是点集,非空集;E 是边集,可以为空集。
对于 V 中的每个元素,称作结点(Node);E 中的每个元素,是相连两个结点的边(Edge)。
① 有限图与无限图
有限图:V, E 都是有限集合
无限图:V 或 E 是无限集合
② 无向图,有向图与混合图
E 中的每个元素 —— 边,是一个二元组 (u, v),其中 u, v ∈ V。设 e = (u, v),则 u 和 v 称为 e 的端点。
无向图:所有的 e 为无序二元组,即 (u, v) 与 (v, u) 等价,称为无向边(Undirected edge)。
有向图:所有的 e 为有序二元组,即 (u, v) 与 (v, u) 不等价。(u, v) 也写作 u -> v,称为有向边(Directed edge)或弧(Arc)。其中,u 称为该边的起点,v 为终点。
混合图:指既有有向边,又有无向边。
③ 无权图,赋权图与正权图
无权图:所有的 e 没有权值
赋权图:所有的 e 被赋予一个数作为权值
正权图:所有的 e 的权值均为正实数
④ 关联的与相邻的
关联的:如果点 v 是边 e 的一个端点,则 v 和 e 是关联的;
相邻的:如果点 u 和点 v 之间存在边 (u, v),则 u 和 v 是相邻的。
⑤ 度,最小最大度,出入度
度:与点 v 关联的边的个数称为该点的度,记作 d(v);
握手定理:对于任何无向图 G = (V, E),其结点度数和为边数的两倍;
最小度:所有结点的度数的最小值称为最小度;
最大度:所有结点的度数的最小值称为最大度;
入度:对于结点 v,以其为起点的边的个数称为该点的入度;
出度:对于结点 v,以其为终点的边的个数称为该点的出度。
⑥ 自环与重边
自环:对于 E 中的边 e = (u, v),若 u = v,则 e 被称作自环;
重边:对于 E 中的两条边 e1 = e2 = (u, v),它们被称作一组重边。特别地,对于无向图,e1 = (u, v), e2 = (v, u) 也算作一组重边。
⑦ 简单图与多重图
简单图:不包含自环和重边的图称作简单图;
多重图:包含自环或重边的图称作多重图。
⑧ 途径,路径,回路与环
途径:由点与边交错排列的序列,
其他没有提到的概念:阶,邻域,孤立点,叶结点,偶点,奇点,支配点,k-正则图,可图化,可简单图化。
原文:https://www.cnblogs.com/jinkun113/p/13034839.html