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图的基本概念
图(Graph)是一种复杂的非线性结构,在图结构中,每个元素都可以有零个或多个前驱,也可以有零个或多个后继,也就是说,元素之间的关系是任意的。
常用术语:
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| 顶点 | 图中的某个结点 |
| 边 | 顶点之间连线 |
| 相邻顶点 | 由同一条边连接在一起的顶点 |
| 度 | 一个顶点的相邻顶点个数 |
| 简单路径 | 由一个顶点到另一个顶点的路线,且没有重复经过顶点 |
| 回路 | 出发点和结束点都是同一个顶点 |
| 无向图 | 图中所有的边都没有方向 |
| 有向图 | 图中所有的边都有方向 |
| 无权图 | 图中的边没有权重值 |
| 有权图 | 图中的边带有一定的权重值 |
图的结构很简单,就是由顶点 V 集和边 E 集构成,因此图可以表示成 G = (V,E)
无向图:
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。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)。
如:下图就是一个无向图,由于是无方向的,连接顶点 A 与 D 的边,可以表示无序队列(A,D),也可以写成 (D,A),但不能重复。顶点集合 V = {A,B,C,D};边集合 E = {(A,B),(A,D),(A,C)(B,C),(C,D),}
有向图:
用有序偶<Vi,Vj>来表示,Vi 称为弧尾 (Tail) , Vj称为弧头 (Head)。 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 grahs)。
如:下图就是一个有向图。连接顶点 A 到 D 的有向边就是弧,A是弧尾,D 是弧头, <A, D>表示弧, 注意不能写成<D,A>。其中顶点集合 V = { A,B,C,D}; 弧集合 E = {<A,D>,<B,A>,<B,C>,<C,A>}
注意:无向边用小括号 “()” 表示,而有向边则是用尖括号"<>"表示
有权图:
有些图的边或弧具有与它相关的数字,这种与图的边或弧相关的数叫做权 (Weight) 。这些权可以表示从一个顶点到另一个顶点的距离或耗费。这种带权的图通常称为网 (Network)。
如下图