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数据结构(四)图

时间:2019-02-10 00:17:04      阅读:196      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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数据结构(四)图

1.图的概念

1.1图的定义:

图是一个由顶点集合V和一个弧集R构成的数据结构。

ADT Graph { ? 数据对象V:V是具有相同特性的数据元素的集合,称为顶点集。 ? 数据关系R: ? R = {VR} ? VR = {<v,w>|v,wV且P(v,w),<v,w>表示从v到w的弧,

谓词P(v,w)定义了<v,w>的意义或信息 }

1.2 图的重要术语

(1)无向图:在一个图中,如果任意两个顶点构成的偶对(v,w)∈E 是无序的,即顶点之间的连线是没有方向的,则称该图为无向图。

(2)有向图:在一个图中,如果任意两个顶点构成的偶对(v,w)∈E 是有序的,即顶 点之间的连线是有方向的,则称该图为有向图。

(3)无向完全图:在一个无向图中,如果任意两顶点都有一条直接边相连接,则称该图 为无向完全图。在一个含有 n 个顶点的无向完全图中,有 n(n-1)/2 条边。

(4)有向完全图:在一个有向图中,如果任意两顶点之间都有方向互为相反的两条弧相 连接,则称该图为有向完全图。在一个含有 n 个顶点的有向完全图中,有 n(n-1)条边。

(5)稠密图、稀疏图:若一个图接近完全图,称为稠密图;称边数很少(e<nlogn)的图为稀疏图。

(6)顶点的度、入度、出度: 顶点的度(degree)是指依附于某顶点 v 的边数,通常记为 TD (v)。 在有向图中,要区别顶点的入度与出度的概念。顶点 v 的入度是指以顶点为终点的弧的 数目,记为 ID (v);顶点 v 出度是指以顶点 v 为始点的弧的数目,记为 OD (v)。 TD (v)=ID (v)+OD (v)。 可以证明,对于具有 n 个顶点、e 条边的图,顶点 vi的度 TD (vi)与顶点的个数以及边的 数目满足关系:

(()

(7)边的权、网图:与边有关的数据信息称为权(weight)。在实际应用中,权值可以有 某种含义。边上带权的图称为网图或网络(network)。如果边是有方向的带权图,则就是一 个有向网图。

(8)路径、路径长度:顶点 vp到顶点 vq之间的路径(path)是指顶点序列 vp,vi1,vi2, …, vim,vq.。其中,(vp,vi1),(vi1,vi2),…,(vim,.vq)分别为图中的边。 路径上边的数目称为路径长度。

(9)简单路径、简单回路:序列中顶点不重复出现的路径称为简单路径。除第一个顶点 与后一个顶点之外,其他顶点不重复出现的回路称为简单回路,或者简单环。

(10)子图:对于图 G=(V,E),G’=(V’,E’),若存在 V’是 V 的子集 ,E’是 E 的子 集,则称图 G’是 G 的一个子图。

(11)连通图、连通分量:在无向图中,如果从一个顶点 vi到另一个顶点 vj(i≠j)有路径, 则称顶点 vi和 vj是连通的。如果图中任意两顶点都是连通的,则称该图是连通图。无向图的 极大连通子图称为连通分量。

(12)强连通图、强连通分量:对于有向图来说,若图中任意一对顶点 vi 和 vj(i≠j)均有 从一个顶点 vi到另一个顶点 vj有路径,也有从 vj到 vi的路径,则称该有向图是强连通图。有 向图的极大强连通子图称为强连通分量。

(13)生成树:所谓连通图 G 的生成树,是 G 的包含其全部 n 个顶点的一个极小连通子 图。它必定包含且仅包含 G 的 n-1 条边。在生成树中添加任意一条属于原图中的边必定会产 生回路,因为新添加的边使其所依附的两个顶点之间有了第二条路径。若生成树中减少任意 一条边,则必然成为非连通的。

(14)生成森林:在非连通图中,由每个连通分量都可得到一个极小连通子图,即一棵 生成树。这些连通分量的生成树就组成了一个非连通图的生成森林。

2.图的存储及基本操作

 

 

 

 

 

数据结构(四)图

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原文地址:https://www.cnblogs.com/ST-2017/p/10358450.html

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