小白的数据结构与算法学习笔记(二十五)----图的基本概念,术语

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一、基本概念

定义:图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是图G中顶点的集合,E是图G中边的集合。简单概括,图=边集+点集,其中,点集不可为空,但边集可为空。

理解:1、数据元素在线性表中叫元素,在树中叫结点,在图中叫顶点

           2、存在空表,空树,不存在空图。图结构强调顶点集合有穷非空。

          3、线性表中,相邻的数据元素之间具有线性关系;树中,相邻两层的结点之间具有层次关系;图中,任意两个顶点之间都 可能有关系,顶点之间的逻辑关系用边来表示,但边集可为空。

二、术语

1、无向边:若顶点Vi与Vj之间的边没有方向,则称(Vi,Vj)为无向边

2、有向边:若从顶点Vi到Vj的边有方向,则称<Vi,Vj>为有向边,其中,Vi为弧尾,Vj为弧头

3、简单图

  • 没有环,就是自己不会指向自己
  • 没有平行边,就是两个顶点间最多只有一条边

4、无向完全图

  • 无向图中,任意两个顶点之间有且仅有一条边
  • 含有n个顶点的无向完全图有  n*(n -1)/2  条边

5、有向完全图

  • 有向图中,任意两个顶点之间都存在方向相反的两条弧
  • 含有n个顶点的有向完全图有  n*(n-1)   条边

6、稀疏图和稠密图

边或弧数<  n*logn(n为顶点个数):稀疏图

反之为稠密图

7、网:带权的图

8、子图:若G1=(V1,E1),G2=(V2,E2),且V2\subseteq V1E2\subseteq E1,则称G2为G1的子图

三、顶点与边之间的关系

1、无向图

  • 对于无向图G=(V,E),如果(V1,V2)\inE,则称V1,V2互为邻接点,即V1,V2相邻接,边(V1,V2)依附于顶点V1,V2,边(V1,V2)与顶点V1,V2相关联
  • 顶点的度:与该顶点相关联的边的数目,记为TD(V)
  • 路径(如图示,从B到C有两条路径),路径长度=路径上边的数目

  • 连通图 :如果顶点V1到顶点V2有路径,则称V1和V2是连通的;如果图中任意两个顶点Vi和Vj都是连通的,则称G是连通图
  • 连通分量:无向图中极大连通子图称为连通分量(首先要是子图,子图还要是连通的,含有极大顶点数,极大不是最大!一个图可以有多个连通分量)
  • 连通图的生成树:极小连通子图,含有图中全部n个顶点,n-1条边(但是具有n个顶点,n-1条边的图不一定是生成树)

2、有向图

  • 对于有向图G=(V,E),如果<V1,V2>\inE,则称V1邻接到顶点V2,顶点V2邻接自顶点V1
  • 入度:以该顶点为弧头的弧的数目,记为ID(V)

       出度:以该顶点为弧尾的弧的数目,记为OD(V)

       因此顶点V的度 TD(V)=ID(V)+OD(V)

  • 路径(如图示,从A到B只有一条路径,从B到C没有路径!按弧的走向),路径的长度=路径上弧的数目

  • 强连通图: 有向图中,如果对每一对Vi到Vj都存在路径,则称为强连通图
  • 强连通分量:有向图中的极大强连通子图称为有向图的强连通分量
  • 有向树:有向图恰有一个顶点入度为0,其余顶点入度均为1

                                                                                                                                                         BY   ZJQ

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