绘制拥堵地图:使用图论进行交通分析,了解如何使用图论找到城市基础设施中的潜在关键点

图论在社交网络、分子生物学或地理空间数据等现实问题中有着广泛的应用。今天,我将介绍最后一项,分析城市的道路布局,以预测关键街道、交叉路口,以及基础设施的变化如何影响它。但首先,让我们从基础知识开始。

图及其中心性度量

图是顶点及其边的集合:

集合 E 是无序元组 (x, y) 的子集,其中 x 和 y 是图的顶点,并且 x 不等于 y。
其中边代表节点之间的连接。如果边没有方向,我们称图为无向图。无向图的现实示例可以是化学分子,其中顶点是原子,键表示为边。

血清素分子是一个简单的无向图的例子
然而,有时我们需要有关边是否从u到v、从v到u或双向的信息。例如,如果马克喜欢爱丽丝,这并不一定意味着它是相互的(☹)。在这些情况下,我们可以将边定义为有序元组而不是无序元组。

括号代表公式中的无序元组,而圆括号代表有序元组。
人类交互可以使用有向图来描述
使用图结构,我们可以定义中心性度量。这是用于回答问题的指标:

图中的这个顶点/边有多重要࿱

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