XJTUSE-离散数学-图论

概述

图的定义

几个定义,不赘述

多重图:有平行边存在

简单图:无平行边 + 无自环

子图 and 补图

完全图的概念

结点的度

入度,出度

奇结点、偶结点

定理:对于无向图,奇结点的个数为偶数

图的同构

必要条件:

  1. 结点个数相等
  2. 边数相等
  3. 度数相同的结点个数相等

路与圈

简单路:无重复边的路;

简单圈:无重复边的圈;

初级路:无重复点的路;

初级圈:无重复点的圈;

可达性

存在一条从u到v的路,则称u可达v

连通性

无向图,任意两个结点间可达,则图G是连通的。

极大连通子图:连通支

  1. 强连通:任意两点可达
  2. 单向连通:任意两点,至少有一个结点可达另一个结点。
  3. 弱连通:去掉边方向后,是连通的。

图的矩阵表示

邻接矩阵

1表示连接,0表示不连接

矩阵相乘,表示为从i到j长度为m的路有几条。

可达矩阵

改为布尔运算即可

可达矩阵即为R

可达矩阵与连通性的关系

  1. 强连通:R全为1
  2. 单向连通:除对角线,全为1
  3. 弱连通:确定的R全为1
  4. 有圈:R对角线上有1

带权图的最短路径

太经典的问题了,Dij算法。

Euler图

Euler路:每条边一次且仅一次的路;

Euler圈:每条边一次且仅一次的圈;

Euler图:G中有Euler圈。

  1. G为无向连通图,其Euler图的充要条件为每个结点均为偶节点。
  2. G为无向连通图,具有Euler路的充要条件为恰有两个奇结点,其余结点均为偶节点。
  3. 若为有向连通图,其Euler图的充要条件为每个结点的入度等于出度。
  4. 若为有向连通图,具有Euler路的充要条件为恰有两个点,一个入度比出度大1,一个出度比入度大1。

相关问题

笔画问题:找到k对奇结点。

中国邮路问题

Hamilton图

Hamilton路:每条点一次且仅一次的路;

Hamilton圈:每条点一次且仅一次的圈;

充要条件尚未找到!

必要条件

H图 的 必要条件为 :

对于结点集合V的任一非空子集S,均有,其中W(G)为连通支数。

充分条件

H路的 充分条件为 : G为n个结点的简单无向图,

H圈 的充分条件为 : G为n个结点的简单无向图,

竞赛图

完全图的定向图为竞赛图

竞赛图必有一条H-路

相关问题

货郎担问题

二分图

G = (V,E)是简单无向图,存在V的一个划分,使得G中的每一条边的端点一个在V1,一个在V2,V1,V2称为互补结点子集。

完全二分图

二分图的充要条件 : G中每个圈的长度都是偶数.

匹配问题

最大匹配,完美匹配

杆:简单可以理解为边

非匹配点 :无杆连接的点

交错路径和增广路径

交错路径顾名思义,就是相邻两条边性质不同。这里取非匹配边-匹配边-非匹配边......的路径为交错路径;

增广路径则是从一个非匹配点 出发,走交错路径到另一个非匹配点(保证了两边的边为非匹配边)

求最大匹配使用匈牙利算法(dfs)

平面图

存在图G的一种图示,使得任意两条边不相交,则称G为平面图。

Euler公式

区域的概念:一个极小的初级圈所包围的部分

无穷区域:最大初级圈之外的部分。

G为连通的(n,m)平面图,区域数为r,有n-m+r = 2

每个区域都是三条边及以上构成的,有不等式:

每个区域都是四条边及以上构成的,有不等式:

Kuratowsti定理

G中无一子图或无一经过Kuratowsti技术之后的子图与K3或者K5,5同构。

数据结构学过了,略

树的定义,生成树,最小生成树,二叉树,m叉树

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