图论中的一些名词的定义。
最近zkx大佬在学图论,有一些定义很秀,压根读不懂,所以按照自己的理解来总结一下。
ps:在不同的情况下可能定义不同,要根据上下文感性理解
比较基础的
图
图:将点用边连起来,点与边共同组成图。
下面这两个都是图。
有向图
有向图:连接点的边有方向(只能按照边的方向走)。
上面的左图就是有向图,可以从 \(0\) 走到 \(2\),但不能从 \(2\) 走到 \(0\)。
无向图
无向图:连接点的边没有方向(相当于两条反向的有向边)。
上面的右图就是无向图,可以从 \(0\) 走到 \(2\),也可以从 \(2\) 走到 \(0\)。
节点的入度
入度:在有向图(上图左)中,以这个点为终点的边的数目叫做这个点的入度。
上图左中以 \(4\) 号点为终点的边有 \(0 \rightarrow 4\)、\(1 \rightarrow 4\)、\(2 \rightarrow 4\) 所以 \(4\) 号点的入度为 \(3\)。
节点的出度
出度:在有向图(上图左)中,以这个点为起点的边的数目叫做这个点的出度。
上图左中以 \(0\) 号点为起点的边有 \(0 \rightarrow 2\)、\(0 \rightarrow 3\)、\(0 \rightarrow 4\) 所以 \(0\) 号点的出度为 \(3\)。
节点的度
度:在无向图(上图右)中,连接这个点的边的数目叫做这个点的度。
上图右中连接 \(4\) 号点的边有 \(0 \leftrightarrow 4\)、\(1 \leftrightarrow 4\)、\(2 \leftrightarrow 4\)、\(5 \leftrightarrow 4\) 所以 \(4\) 号点的度为 \(4\)。
边/点权
边权:可以理解为走这条边的花费。
点权:可以理解为走到这个点的花费。
下图每一条边的边权都是 \(7\)。
连通
连通:如果从 \(u\) 号点可以走到 \(v\) 号点就称 \(u\) 和 \(v\) 连通。
下图左 \(2\) 和 \(5\) 是连通的, \(2\) 和 \(1\) 是不连通的。
下图右 \(2\) 和 \(5\) 是连通的, \(2\) 和 \(1\) 也是连通的。
强连通
强连通:如果从 \(u\) 号点可以走到 \(v\) 号点,从 \(v\) 号点可以走到 \(u\) 号点,就称 \(u\) 和 \(v\) 强连通。
环
环:从 \(u\) 又走回了 \(u\),你所走的路径构成了环。
如下图中 \(1 \rightarrow 5\)、\(5 \rightarrow 4\)、\(4 \rightarrow 1\) 构成了一个环。
连通图
连通图:图中任意两点都连通的图叫做连通图。
完全图
完全图:在不计算边权的情况下,不能再连边的图(没有两个点之间没有边了)。
如下图就是一个完全图。
如果一个无向图是完全图,那么有 \(\frac{n \times (n-1)}{2}\) 条边,\(n\) 是顶点个数。第一个点可以和其他 \(n - 1\) 个点连边,第二个点可以和其他 \(n - 2\) 个点连边,因为第一个点和它连过了,其他点类似。所以最后的边数是 $ 1 + 2 + 3 + ... + n - 1 $,等差数列求和公式 \(\frac{n \times (n-1)}{2}\) 。
如果一个有向图是完全图,每个点都可以连出去 \(n-1\) 条边,所以边数为 $ n \times (n-1)$。
百度百科上说完全图是无向图,但一本通上既说了无向图,也说了有向图,咱也不知道,咱也不敢问。
然而,完全图的绘图,其顶点放置在正多边形的点上,已经在13世纪中出现。这样的绘画有时被称为神秘玫瑰。
bb多了,应该只bb定义的
稠密/稀疏图
稠密图:边数接近完全图的图,总而言之,就是边很多。
稀疏图:边数远少于完全图的图,总而言之,就是边很少。
不算基础吧
顶点集合
顶点集合:是原图中点的集合(任意几个点都可以)。
割点集合
割点集合:是个顶点集合,在原连通图中删去集合中的所有的点和与集合中的点相连的边后,原连通图不再连通。
点连通度
点连通度:最小的割点集合的大小(最小的割点集合中的点的个数)。
割边集合
割边集合:是个边的集合,在原连通图中删去集合中所有的边后,原连通图不再连通。
边连通度
边连通度:最小的割边集合的大小(最小的割边集合中边的个数)。
割点
割点:一个点,使得在原连通图中删去该点后原连通图不再连通,很明显只有当该图的点连通度为 \(1\) 时,该图才存在割点。