此條
目 め 介 かい 紹的
是 ぜ 圖 ず 論 ろん 中 ちゅう 的 てき 基本 きほん 研究 けんきゅう 對象 たいしょう 。关于
數學 すうがく 函數 かんすう 的 てき 圖 ず ,请见「
函数 かんすう 图形」。关于
抽象 ちゅうしょう 数 すう 据 すえ 类型,请见「
图 (数 かず 据 すえ 结构) 」。关于其他
主題 しゅだい ,请见「
图 」。
一 いち 個 こ 有 ゆう 6個 こ 頂點 ちょうてん ,7条 じょう 邊 べ 的 てき 圖 ず
在 ざい 离散数学 すうがく 中 なか ,图 (Graph )是 ぜ 用 よう 于表示 ひょうじ 物体 ぶったい 与 あずか 物体 ぶったい 之 の 间存在 そんざい 某 ぼう 种关系 けい 的 てき 结构。数学 すうがく 抽象 ちゅうしょう 后 きさき 的 てき “物体 ぶったい ”称 しょう 作 さく 节点 或 ある 顶点 (英語 えいご :Vertex,node或 ある point ),节点间的相 しょう 关关系 けい 则称作 さく 边 。[1] 在 ざい 描绘 一 いち 张图的 てき 时候,通常 つうじょう 用 よう 一组点或小圆圈表示节点,其间的 てき 边则使用 しよう 直 ちょく 线或曲 きょく 线。
图中的 てき 边可以是有 ゆう 方向 ほうこう 或 ある 没 ぼつ 有 ゆう 方向 ほうこう 的 てき 。例 れい 如在一 いち 张图中 ちゅう ,如果节点表示 ひょうじ 聚会上 じょう 的 てき 人 じん ,而边表示 ひょうじ 两人曾经握手 あくしゅ ,则该图就是 ぜ 没 ぼつ 有 ゆう 方向 ほうこう 的 てき ,因 いん 为甲和 わ 乙 おつ 握 にぎ 过手也意味 いみ 着 ぎ 乙 おつ 一定和甲握过手。相反 あいはん ,如果一条从甲到乙的边表示甲欠乙的钱,则该图就是 ぜ 有 ゆう 方向 ほうこう 的 てき ,因 いん 为“曾经欠 かけ 钱”这个关系不 ふ 一定 いってい 是 ぜ 双 そう 向 むこう 的 てき 。前 ぜん 一种图称为无向图 ,后 きさき 一 いち 种称为有向 ゆうこう 图 。
图是图论 中 なか 的 てき 基本 きほん 概念 がいねん 。1878年 ねん ,詹姆斯·西 にし 尔维斯特 首 くび 次 じ 使用 しよう “图”这一 いち 名 めい 词:他用 たよう 图来表示 ひょうじ 数学 すうがく 和 わ 化学 かがく 分子 ぶんし 结构之 これ 间的关系(他称 たしょう 为“化学 かがく 图”,英語 えいご :chemico-graphical image )。[2] [3]
定 てい 义[ 编辑 ]
在 ざい 图论中 ちゅう ,图的定 てい 义有很多。下面 かめん 是 ぜ 一些比较基本的定义方式以及与它们相关的数学 すうがく 结构 。
一 いち 张有3个节点 てん 和 わ 3条 じょう 边的图
一 いち 张图(为了和 わ 有向 ゆうこう 图区分 くぶん ,也称无向图 ;为了和 わ 多重 たじゅう 图区分 くぶん ,也称简单图 )[5] 是 ぜ 一 いち 个二元 にげん 组G = (V , E ) ,其中集合 しゅうごう V 中 なか 的 てき 元素 げんそ 称 しょう 为节点 ,集合 しゅうごう E 中 なか 的 てき 元素 げんそ 是 ぜ 两个节点组成的 てき 无序对,称 しょう 为边 。集合 しゅうごう V 称 しょう 为点 てん 集 しゅう ,E 称 しょう 为边集 。
一条 いちじょう 边
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
上 うえ 的 てき 两个节点x 和 わ y 称 しょう 作 さく 这条边的顶点 或 ある 端点 たんてん ;也说这条边连接 了 りょう 节点x 和 わ y ,或 ある 这条边与x 和 わ y 关联 (英語 えいご :incident )。一个节点可以不属于任何边,即 そく 它不与 あずか 任 にん 何 なん 节点相 しょう 连。由 よし 于
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
是 ぜ 无序对,
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
和 わ
{
y
,
x
}
{\displaystyle \{y,x\}}
表示 ひょうじ 的 てき 是 ぜ 同一 どういつ 个元素 げんそ 。
更 さら 一般 いっぱん 地 ち ,多重 たじゅう 图的 てき 定 てい 义中允 まこと 许同一对节点之间存在多条不同的边。在 ざい 特定 とくてい 语境中 ちゅう ,多重 たじゅう 图也可 か 以直接 ちょくせつ 称 しょう 作 さく 图。[7] 此时,在 ざい 上面 うわつら 的 てき 定 てい 义中,集合 しゅうごう E 应该为多重 たじゅう 集 しゅう 。
有 ゆう 时,图的定 てい 义中允 まこと 许自 じ 环 (简称环 ,英語 えいご :loop ),即 そく 一条连接一个节点和其自身的边。允 まこと 许自环的图也称 しょう 为自 じ 环图 。
点 てん 集 しゅう V 一般 いっぱん 是 ぜ 有限 ゆうげん 集 しゅう ;这意味 いみ 着 ぎ 边集E 也是有限 ゆうげん 集 しゅう (不 ふ 考 こう 虑多重 じゅう 图)。相 あい 对地,无限图 中 なか 的 てき 点 てん 集 しゅう 可 か 以是无限的 てき 。然 しか 而,由 ゆかり 于有限 げん 图中的 てき 结论大 だい 多 た 不能 ふのう 延伸 えんしん 到 いた 无穷图,无穷图通常 つうじょう 更 さら 被 ひ 视为一 いち 种特殊 こと 的 てき 二元 にげん 关系 。
一个点集为空 そら 集 しゅう 的 てき 图称为空 そら 图 (因 いん 此边集 しゅう 也是空 そら 集 しゅう )。图的阶 (英語 えいご :order )是 ぜ 指 ゆび 其中节点的 てき 数量 すうりょう ,即 そく |V | 。图的边数 是 ぜ 指 ゆび 其边的 てき 数量 すうりょう ,即 そく |E | 。图的大小 だいしょう (size )一般也指图的边数。但 ただし 在 ざい 一 いち 些语境 さかい 中 ちゅう ,例 れい 如描述 じゅつ 算法 さんぽう 复杂度 ど 的 てき 时候,图的大小 だいしょう 是 ぜ 指 ゆび |V |+|E | (否 いや 则非空 そら 图的大小 だいしょう 也有 やゆう 可能 かのう 是 ぜ 0)。节点的 てき 度 ど (英語 えいご :degree或 ある valency )是 ぜ 指 ゆび 连接到 いた 该节点 てん 的 てき 边的数量 すうりょう ;对于允 まこと 许自环的图,环要算 さん 做两条 じょう 边(因 いん 为两端 はし 都 と 连接到 いた 这个节点)。
如果一 いち 个图的 てき 阶是n ,则其节点的 てき 度 ど 最大 さいだい 可 か 能取 のとろ n -1 (对于允 まこと 许自环的图则是 ぜ n ),而边最多 さいた 可能 かのう 有 ゆう n (n − 1)/2条 じょう (对于允 まこと 许自环的图则是 ぜ n (n + 1)/2 )。
在 ざい 图的定 てい 义中,边的概念 がいねん 定 てい 义了节点上 じょう 的 てき 一 いち 个对称关系 ,即 そく “邻接”关系(英語 えいご :adjacency relation )。具体 ぐたい 地 ち 说,对于两个节点x 和 わ y ,如果
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
是 ぜ 一 いち 条 じょう 边,则称它们是 ぜ 邻接的 てき 。一张图因此可以用其邻接矩 のり 阵 A 来 らい 表示 ひょうじ ,即 そく 一 いち 个
n
×
n
{\displaystyle n\times n}
的 てき 矩 のり 阵,其中每 ごと 个元素 げんそ Aij 表示 ひょうじ 节点i 和 わ j 之 これ 间的边的数量 すうりょう 。对于一 いち 个简单图,总有
A
i
j
∈
{
0
,
1
}
{\displaystyle A_{ij}\in \{0,1\}}
,分 ふん 别表示 ひょうじ “不 ふ 相 あい 连”和 かず “相 あい 连”,而
A
i
i
=
0
{\displaystyle A_{ii}=0}
(即 そく 一条边的两个顶点不能相同)。允 まこと 许自环的图上
A
i
i
{\displaystyle A_{ii}}
的 てき 取 と 值可以是非 ぜひ 负整数 すう ,而多重 じゅう 图则允 まこと 许任何 なに
A
i
j
{\displaystyle A_{ij}}
的 てき 取 と 值都是非 ぜひ 负整数 すう 。无向图的邻接矩 のり 阵是对称阵(
A
i
j
=
A
j
i
{\displaystyle A_{ij}=A_{ji}}
)。
有向 ゆうこう 图[ 编辑 ]
一 いち 张3个节点 てん 和 わ 4条 じょう 边组成 なり 的 てき 有向 ゆうこう 图(双 そう 向 こう 箭 や 头表示 ひょうじ 两个方向 ほうこう 上 じょう 各 かく 有 ゆう 一 いち 条 じょう 边)
边为有 ゆう 方向 ほうこう 的 てき 图称作 さく 有向 ゆうこう 图 (英語 えいご :directed graph 或 ある digraph )。
有向 ゆうこう 图的一种比较严格的定义是 ぜ 这样的 てき :一 いち 个二 に 元 げん 组
G
=
(
V
,
E
)
{\displaystyle G=(V,E)}
,其中
V
{\displaystyle V}
是 これ 节点 的 てき 集合 しゅうごう ;
E
⊆
{
(
x
,
y
)
∣
(
x
,
y
)
∈
V
2
∧
x
≠
y
}
{\displaystyle E\subseteq \{(x,y)\mid (x,y)\in V^{2}\wedge x\neq y\}}
是 これ 边 (也称为有向 ゆうこう 边 ,英語 えいご :directed edge 或 ある directed link ;或 ある 弧 こ ,英語 えいご :arcs )的 てき 集合 しゅうごう ,其中的 てき 元素 げんそ 是 ぜ 节点的 てき 有 ゆう 序 じょ 对。
为了和 わ 多重 たじゅう 图区分 くぶん ,这样的 てき 有向 ゆうこう 图也称 しょう 为有向 ゆうこう 简单图 。
在 ざい 从
x
{\displaystyle x}
到 いた
y
{\displaystyle y}
的 てき 边
(
x
,
y
)
{\displaystyle (x,y)}
上 うえ ,节点
x
{\displaystyle x}
和 わ
y
{\displaystyle y}
称 しょう 作 さく 这条边的顶点 ,其中
x
{\displaystyle x}
是 これ 起点 きてん 或 ある 尾 お (英語 えいご :tail ),
y
{\displaystyle y}
是 これ 终点 或 ある 头 。也说这条边连接 了 りょう 节点
x
{\displaystyle x}
和 わ
y
{\displaystyle y}
、这条边与节点
x
{\displaystyle x}
和 わ
y
{\displaystyle y}
关联 。一张有向图中的节点可以不属于任何一条边。边
(
y
,
x
)
{\displaystyle (y,x)}
称 しょう 为边
(
x
,
y
)
{\displaystyle (x,y)}
的 てき 反 はん 向 こう 边 。
节点的 てき 出 で 度 たび (英語 えいご :out-degree )是 ぜ 指 ゆび 起点 きてん 为该节点的 てき 边的数量 すうりょう ;节点的 てき 入 いれ 度 ど (英語 えいご :in-degree )是 ぜ 指 ゆび 终点为该节点的 てき 边的数量 すうりょう 。
更 さら 一般 いっぱん 地 ち ,如果一张有向图允许多条头尾都分别相同的边,则称这样的 てき 图为有向 ゆうこう 多重 たじゅう 图 ,这样的 てき 边称为多重 たじゅう 边 。一种允许多重边的有向图定义方法如下:一 いち 个有向 ゆうこう 图是 ぜ 这样的 てき 三 さん 元 げん 组
G
=
(
V
,
E
,
ϕ
)
{\displaystyle G=(V,E,\phi )}
:
V
{\displaystyle V}
是 ぜ 节点的 てき 集合 しゅうごう ;
E
{\displaystyle E}
是 ぜ 边的集合 しゅうごう ;
ϕ
:
E
→
{
(
x
,
y
)
∣
(
x
,
y
)
∈
V
2
∧
x
≠
y
}
{\displaystyle \phi :E\to \{(x,y)\mid (x,y)\in V^{2}\wedge x\neq y\}}
是 ぜ 一 いち 个关联函数 かんすう ,将 はた 每 まい 条 じょう 边映射 い 到 いた 一个由顶点组成的有序对上(即 そく 一条边被按顺序关联到两个顶点)。
自 じ 环是指 ゆび 一条起点和终点相同的边。前面 ぜんめん 的 てき 两个定 てい 义都不 ふ 允 まこと 许自环,因 いん 为若节点
x
{\displaystyle x}
上 うえ 有一 ゆういち 个自环,则边
(
x
,
x
)
{\displaystyle (x,x)}
存在 そんざい ;但 ただし 这样的 てき 边不在 ふざい
{
(
x
,
y
)
∣
(
x
,
y
)
∈
V
2
∧
x
≠
y
}
{\displaystyle \{(x,y)\mid (x,y)\in V^{2}\wedge x\neq y\}}
中 なか 。因 よし 此,如果要 よう 允 まこと 许自环,则上面 めん 的 てき 定 てい 义要做修改 あらため :对于有向 ゆうこう 简单图,
E
{\displaystyle E}
的 てき 定 てい 义应该修改 あらため 为
E
⊆
{
(
x
,
y
)
∣
(
x
,
y
)
∈
V
2
}
{\displaystyle E\subseteq \{(x,y)\mid (x,y)\in V^{2}\}}
;对于有向 ゆうこう 多重 たじゅう 图,
ϕ
{\displaystyle \phi }
的 てき 定 てい 义应该修改 あらため 为
ϕ
:
E
→
{
(
x
,
y
)
∣
(
x
,
y
)
∈
V
2
}
{\displaystyle \phi :E\to \{(x,y)\mid (x,y)\in V^{2}\}}
。为了避免定 てい 义不清 きよし ,这样的 てき 图分别称作 さく 允 まこと 许自环的有向 ゆうこう 简单图或 ある 允 まこと 许自环的有向 ゆうこう 多重 たじゅう 图 (英語 えいご :quiver )。
在 ざい 允 まこと 许自环的有向 ゆうこう 简单图
G
{\displaystyle G}
中 なか ,边是
V
{\displaystyle V}
上 うえ 的 てき 一 いち 个齐次关系
∼
{\displaystyle \sim }
,称 しょう 作 さく
G
{\displaystyle G}
上 うえ 的 てき 邻接关系 。
对于顶点是 ぜ
x
{\displaystyle x}
和 わ
y
{\displaystyle y}
的 てき 边
(
x
,
y
)
{\displaystyle (x,y)}
,我 わが 们说
x
{\displaystyle x}
和 わ
y
{\displaystyle y}
是 ぜ 彼此 ひし 邻接 的 てき ,记作
x
∼
y
{\displaystyle x\sim y}
。
混合 こんごう 图[ 编辑 ]
边既可 か 以有向 ゆうこう 、也可以无向 むこう 的 てき 图称作 さく 混合 こんごう 图 。混合 こんごう 简单图是 ぜ 一 いち 个多元 もと 组G = (V , E , A ) ,而混合 こんごう 多重 たじゅう 图 则是多元 たげん 组G = (V , E , A , ϕ E , ϕ A ) ,其中V 、E (无向边集)、A (有向 ゆうこう 边集)、ϕ E 、ϕ A 的 てき 定 てい 义可以参考 さんこう 前面 ぜんめん 的 てき 无向图和有向 ゆうこう 图定义。在 ざい 此定义下,有向 ゆうこう 图和无向图是混合 こんごう 图的特殊 とくしゅ 情 じょう 况。
赋权图 [ 编辑 ]
一 いち 张有10个节点 てん 和 わ 12条 じょう 边的赋权图
赋权图 (英語 えいご :weighted graph ,也称加 か 权图 、网络 (英語 えいご :network ))[10] [11] 是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 条 じょう 边都对应有 ゆう 一 いち 个数字 すうじ (即 そく “权重”,weight )的 てき 图。[12] 根 ね 据 すえ 具体 ぐたい 问题,权重可 か 以表示 ひょうじ 诸如费用、长度或 ある 容量 ようりょう 等 とう 意 い 义。这样的 てき 图会出 で 现在最短 さいたん 路 ろ 径 みち 问题和 わ 旅行 りょこう 商 しょう 问题等 とう 问题中 ちゅう 。
基本 きほん 术语[ 编辑 ]
子 こ 图 (subgraph ):对于圖 ず
G
{\displaystyle G}
和 かず 图
G
′
{\displaystyle G'}
,若 わか
V
(
G
′
)
⊆
V
(
G
)
{\displaystyle V(G')\subseteq V(G)}
且
E
(
G
′
)
⊆
E
(
G
)
{\displaystyle E(G')\subseteq E(G)}
,则称
G
′
{\displaystyle G'}
是 これ
G
{\displaystyle G}
的 てき 子 こ 图。
生成 せいせい 子 こ 图 (spanning subgraph ):指 ゆび 满足条件 じょうけん
V
(
G
′
)
=
V
(
G
)
{\displaystyle V(G')=V(G)}
的 てき
G
{\displaystyle G}
的 てき 子 こ 图
G
′
{\displaystyle G'}
。
链 (chain或 ある walk )、轨迹 (trail )、路 みち 径 みち (path ):链是顶点
v
i
{\displaystyle v_{i}}
和 かず 边
e
i
{\displaystyle e_{i}}
交替 こうたい 出 で 现的序列 じょれつ
W
=
v
i
0
e
i
0
v
i
1
.
.
.
e
i
k
v
i
k
{\displaystyle W=v_{i_{0}}e_{i_{0}}v_{i_{1}}...e_{i_{k}}v_{i_{k}}}
称 しょう 作 さく 一个长度为k 的 てき 链,其中
v
i
0
{\displaystyle v_{i_{0}}}
和 わ
v
i
k
{\displaystyle v_{i_{k}}}
为其端点 たんてん ,其余顶点为内部 ないぶ 点 てん 。所有 しょゆう 边都不 ふ 相 あい 同 どう 的 てき 链称为轨迹(简称迹)。所有 しょゆう 顶点都 と 不 ふ 相 あい 同 どう 的 てき 轨迹称 しょう 为路径 みち (简称路 ろ )。在 ざい 有向 ゆうこう 图中,若 わか 链(迹、路 みち )的 てき 方向 ほうこう 和 わ 其中每 ごと 条 じょう 边的方向 ほうこう 一致 いっち ,则称其为有向 ゆうこう 链(迹、路 みち )。
两端点 てん 相 しょう 同 どう 的 てき 链和迹分别称为闭链(或 ある 环,cycle )、闭迹(或 ある 回路 かいろ ,circuit )。
距離 きょり (Distance): 从頂點 てん
u
{\displaystyle u}
出發 しゅっぱつ 到 いた 頂點 ちょうてん
v
{\displaystyle v}
的 てき 最短 さいたん 路 ろ 徑 みち 若 わか 存在 そんざい ,則 のり 此路徑 みち 的 てき 長 ちょう 度 ど 稱 しょう 作 さく 從 したがえ
u
{\displaystyle u}
到 いた
v
{\displaystyle v}
的 てき 距離 きょり 。
特殊 とくしゅ 的 てき 图[ 编辑 ]
正 せい 则图[ 编辑 ]
正 せい 则图是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 个节点 てん 的 てき 邻居 (英語 えいご :neighbor )数量 すうりょう 都 と 相 しょう 同 どう 的 てき 图,即 そく 每 まい 个节点 てん 的 てき 度 ど 都 と 相 しょう 同 どう 的 てき 图。节点的 てき 度 ど 为k 的 てき 正 せい 则图也称作 さく k -正 せい 则图。
完全 かんぜん 图[ 编辑 ]
一 いち 张有5个节点 てん 和 わ 10条 じょう 边的完全 かんぜん 图,其中每 ごと 个节点 てん 都和 つわ 所有 しょゆう 其它节点相 しょう 连。
完全 かんぜん 图 (英語 えいご :complete graph )是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 对节点 てん 之 の 间都有 ゆう 一条边相连的图。一张完全图包含简单图所有可能出现的边。
有限 ゆうげん 图[ 编辑 ]
有限 ゆうげん 图 (英語 えいご :finite graph )是 ぜ 指 ゆび 点 てん 集 しゅう 和 わ 边集是 ぜ 有限 ゆうげん 集 しゅう 的 てき 图。否 いや 则,则称为无限图 。在 ざい 不 ふ 加 か 说明的 てき 情 じょう 况下,图论中 ちゅう 讨论的 てき 图大多 た 是 ぜ 有限 ゆうげん 图。
连通图 [ 编辑 ]
在 ざい 无向图中,如果存在 そんざい x 和 わ y 之 これ 间的路 みち 径 みち ,则称此两节点的 てき 无序对
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
是 これ 连通 的 てき ;否 いや 则,则称此两点 てん 是 ぜ 非 ひ 联通的 てき 。
连通图 是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 对节点 てん 都 と 连通的 てき 无向图。否 いや 则,则称图是非 ひ 连通图 。
在 ざい 有向 ゆうこう 图中,如果存在 そんざい x 和 わ y 之 これ 间的有向 ゆうこう 路 ろ 径 みち ,则称此两节点的 てき 有 ゆう 序 じょ 对
{
x
,
y
}
{\displaystyle \{x,y\}}
是 これ 强 つよ 连通的 てき 。此外,若 わか 将 はた 图中的 てき 所有 しょゆう 边都换为无向边,得 とく 到 いた 的 てき 无向图中存在 そんざい x 和 わ y 之 これ 间的路 ろ 径 みち ,则称此两节点是 ぜ 弱 じゃく 连通的 てき 。否 いや 则,则称此两点 てん 是 ぜ 非 ひ 联通的 てき 。
强 つよ 连通图是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 对节点 てん 都 と 强 きょう 连通的 てき 有向 ゆうこう 图。此外,弱 じゃく 连通图是 ぜ 指 ゆび 每 ごと 对节点 てん 都 と 弱 じゃく 联通的 てき 有向 ゆうこう 图。否 いや 则,则称图是非 ひ 连通图 。
对于一 いち 张图,若 わか 不 ふ 存在 そんざい 大小 だいしょう 为k − 1的 まと 点 てん 集 しゅう 或 ある 边集,使 つかい 得 とく 从图中 ちゅう 移 うつり 除 じょ 该集合 しゅうごう 后 きさき ,图就变为非 ひ 连通图,则称该图是 ぜ k -点 てん 连通图或 ある k -边连通 どおり 图 。k -点 てん 连通图通常 つうじょう 也简称 しょう k -连通图。
二分 にぶん 图[ 编辑 ]
二分 にぶん 图 (英語 えいご :bipartite graph )是 ぜ 指 ゆび 这样的 てき 简单图:其点集 しゅう 可 か 以被划分 称 しょう 两个集合 しゅうごう W 和 わ X ,其中W 中 なか 的 てき 任意 にんい 两个节点之 の 间没有 ゆう 边相连,X 中 なか 的 てき 任意 にんい 两个节点之 の 间也没 ぼつ 有 ゆう 边相连。二分 にぶん 图是点 てん 着色 ちゃくしょく 色 いろ 数 すう 为2的 てき 图。
若 わか 一张图的点集是两个集合W 和 わ X 的 てき 无交并 ,使 つかい 得 とく W 中 なか 的 てき 任意 にんい 节点都和 つわ X 中 なか 的 てき 所有 しょゆう 节点邻接,且W 或 ある X 之 これ 内 ない 没 ぼつ 有 ゆう 边,则称此图是 ぜ 完全 かんぜん 二 に 分 ふん 图 。
平面 へいめん 图[ 编辑 ]
平面 へいめん 图是 ぜ 指 ゆび 可 か 以将其节点 てん 和 わ 边画在 ざい 平面 へいめん 上 じょう ,而没有 ゆう 两边相 しょう 交的图。
循环图 [ 编辑 ]
阶为n ≥3的 てき 循环图 (英語 えいご :cycle graph )或 ある 环形图 (英語 えいご :circular graph )是 ぜ 指 ゆび 其节点 てん 可 か 以列为v 1 , v 2 , …, v n ,使 つかい 得 とく 图中的 てき 边为
{
v
i
,
v
i
+
1
}
{\displaystyle \{v_{i},v_{i+1}\}}
,其中i =1, 2, …, n − 1,以及
{
v
n
,
v
1
}
{\displaystyle \{v_{n},v_{1}\}}
。循环图的另一种定义是所有点的度都为2的 てき 连通图。如果循环图是另一个图的子图,则它是 ぜ 那 な 个图中 ちゅう 的 てき 一 いち 个环 。
树和森林 しんりん [ 编辑 ]
树 是 ぜ 指 ゆび 任意 にんい 两点之 の 间都有 ゆう 且仅有 ゆう 一条路径的无向图。等 とう 价地,树 是 ぜ 一 いち 个连通 どおり 无环 无向图。
森林 しんりん 是 ぜ 指 ゆび 任意 にんい 两点之 の 间至 いたり 多 おお 仅有一条路径的无向图。等 とう 价地,森林 しんりん 是 ぜ 一个无环无向图,或 ある 一 いち 组树的 てき 无交并 。
其它特殊 とくしゅ 的 てき 图 [ 编辑 ]
一些进阶的特殊图包括:
例 れい 子 こ [ 编辑 ]
一 いち 张6个节点 てん 和 わ 7条 じょう 边的图
右 みぎ 边的图示是 ぜ 一个点集为
V
=
{
1
,
2
,
3
,
4
,
5
,
6
}
{\displaystyle V=\{1,2,3,4,5,6\}}
、边集为
E
=
{
{
1
,
2
}
,
{
1
,
5
}
,
{
2
,
3
}
,
{
2
,
5
}
,
{
3
,
4
}
,
{
4
,
5
}
,
{
4
,
6
}
}
{\displaystyle E=\{\{1,2\},\{1,5\},\{2,3\},\{2,5\},\{3,4\},\{4,5\},\{4,6\}\}}
的 てき 图。
在 ざい 计算机 つくえ 科学 かがく 中 なか ,有向 ゆうこう 图可以用于表示 ひょうじ 概念 がいねん 图 、有限 ゆうげん 状 じょう 态自动机 ,以及其它许多数 たすう 据 すえ 结构。
任意 にんい 集合 しゅうごう X 上 うえ 的 てき 二元 にげん 关系R 都 と 可 か 定 てい 义一个有向 こう 图。X 中 なか 的 てき 元素 げんそ x 到 いた y 有 ゆう 一 いち 条 じょう 边,当 とう 且仅当 とう xRy 。
有向 ゆうこう 图可以用于表示 ひょうじ 信 しん 息 いき 网络。例 れい 如,在 ざい 推特 上 うえ ,用 よう 户之间的关注关系可 か 以用有向 ゆうこう 图表示 ひょうじ 。
图运算 さん [ 编辑 ]
图上可 か 以进行 ぎょう 一些运算或变换,使 つかい 一个图变为另一个图:
一元 いちげん 运算 ,将 はた 一个图变换为另一个图,例 れい 如:
二元 にげん 运算 ,结合两个图为一 いち 个新图,例 れい 如:
图的推广 [ 编辑 ]
在 ざい 超 ちょう 图中 なか ,允 まこと 许一条边连接多于两个节点。
无向图可以看作 さく 是 ぜ 由 よし 1-单纯形 がた (边)和 わ 0-单纯形 がた (节点)组成的 てき 单纯复形 。由 よし 此,复形成 けいせい 为图的 てき 推广,其中允 まこと 许维度 ど 更 さら 高 だか 的 てき 单纯形 がた 。
图可以看作 さく 是 ぜ 一 いち 种拟阵 。
在 ざい 模型 もけい 论中 なか ,图是一 いち 个结构 。这样一 いち 来 らい ,边的数量 すうりょう 可 か 以是任意 にんい 基数 きすう 。参 まいり 见图极限 げん 。
在 ざい 计算生物 せいぶつ 学 がく 中 なか ,幂图 推广了 りょう 无向图的定 てい 义。
在 ざい 地理 ちり 信 しん 息 いき 系 けい 统中 なか ,为了进行道路 どうろ 网络或 ある 电网的 てき 时空分 ぶん 析而提出 ていしゅつ 的 てき 几何网络 的 てき 定 てい 义参考 さんこう 了 りょう 图,并借用 よう 了 りょう 许多图论的 てき 概念 がいねん 。
参 まいり 见[ 编辑 ]
参考 さんこう 资料[ 编辑 ]
脚注 きゃくちゅう [ 编辑 ]
^ Trudeau, Richard J. Introduction to Graph Theory Corrected, enlarged republication. New York: Dover Pub. 1993: 19 [8 August 2012] . ISBN 978-0-486-67870-2 . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2019-05-05). A graph is an object consisting of two sets called its vertex set and its edge set .
^ See:
^ Gross, Jonathan L.; Yellen, Jay. Handbook of graph theory . CRC Press . 2004: 35 [2021-08-14 ] . ISBN 978-1-58488-090-5 . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2021-08-14).
^ 参 まいり 见 Iyanaga and Kawada, 69 J , p. 234 or Biggs, p. 4.
^ Graham et al., p. 5.
^ Strang, Gilbert, Linear Algebra and Its Applications 4th, Brooks Cole, 2005 [2021-08-14 ] , ISBN 978-0-03-010567-8 , (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2020-09-20)
^ Lewis, John, Java Software Structures 4th, Pearson: 405, 2013, ISBN 978-0133250121
^ Fletcher, Peter; Hoyle, Hughes; Patty, C. Wayne. Foundations of Discrete Mathematics International student. Boston: PWS-KENT Pub. Co. 1991: 463 . ISBN 978-0-53492-373-0 . A weighted graph is a graph in which a number w(e) , called its weight , is assigned to each edge e .
文献 ぶんけん [ 编辑 ]
Introduction To Graph Theory , by Gary Chartrand and Ping Zhang, McGraw Hill
徐 じょ , 俊明 としあき . 图论及其应用 第 だい 二 に 版 はん . 合 ごう 肥 こえ : 中国 ちゅうごく 科学 かがく 技 わざ 术大学 がく 出版 しゅっぱん 社 しゃ . 2004. ISBN 7-312-00979-4 .
Balakrishnan, V. K. Graph Theory 1st. McGraw-Hill. 1997. ISBN 978-0-07-005489-9 .
Bang-Jensen, J.; Gutin, G. Digraphs: Theory, Algorithms and Applications . Springer. 2000 [2021-08-14 ] . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2011-08-26).
Bender, Edward A.; Williamson, S. Gill. Lists, Decisions and Graphs. With an Introduction to Probability . 2010 [2021-08-14 ] . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2021-08-17).
Berge, Claude. Théorie des graphes et ses applications. Paris: Dunod. 1958 (法 ほう 语) .
Biggs, Norman. Algebraic Graph Theory 2nd. Cambridge University Press. 1993. ISBN 978-0-521-45897-9 .
Bollobás, Béla. Modern Graph Theory 1st. Springer. 2002. ISBN 978-0-387-98488-9 .
Diestel, Reinhard. Graph Theory 3rd. Berlin, New York: Springer-Verlag. 2005 [2021-08-14 ] . ISBN 978-3-540-26183-4 . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2019-12-16).
Graham, R.L.; Grötschel, M.; Lovász, L. Handbook of Combinatorics. MIT Press. 1995. ISBN 978-0-262-07169-7 .
Gross, Jonathan L.; Yellen, Jay. Graph Theory and Its Applications. CRC Press. 1998. ISBN 978-0-8493-3982-0 .
Gross, Jonathan L.; Yellen, Jay. Handbook of Graph Theory. CRC. 2003. ISBN 978-1-58488-090-5 .
Harary, Frank. Graph Theory. Addison Wesley Publishing Company. 1995. ISBN 978-0-201-41033-4 .
Iyanaga, Shôkichi; Kawada, Yukiyosi. Encyclopedic Dictionary of Mathematics . MIT Press. 1977. ISBN 978-0-262-09016-2 .
Zwillinger, Daniel. CRC Standard Mathematical Tables and Formulae 31st. Chapman & Hall/CRC. 2002. ISBN 978-1-58488-291-6 .
Trudeau, Richard J. Introduction to Graph Theory Corrected, enlarged republication. New York: Dover Publications. 1993 [8 August 2012] . ISBN 978-0-486-67870-2 . (原始 げんし 内容 ないよう 存 そん 档 于2019-05-05).
外部 がいぶ 链接[ 编辑 ]
图 種類 しゅるい
結構 けっこう
属性 ぞくせい
二元 にげん 運算 うんざん
映 うつ 射 い 、關係 かんけい
定理 ていり