离散数学第七章——图论

目录

图的基本概念

路与回路

图的矩阵表示

欧拉图与汉密尔顿图


期末备考用的,列出来的都是必考重点, 标红的必背,标黄的注意有坑

图的基本概念

  • 不考虑点的位置以及连线的长短取值,只关心哪些点之间有连线
  • 一个图是一个三元组,\left \langle V(G), E(G), \varphi_G \right \rangle, V(G)是非空结点集,E(G)是边集, \varphi _G是边集到结点的有序对或无序对集合的函数
  • 无向边——不带箭头,边e_i与结点无序偶\left ( v_j, v_k \right )相关联
  • 有向边——带箭头, 边e_i^{'}与结点有序偶\left \langle v_j, v_k \right \rangle相关联
  • 无向图——每一条边都是无向边
  • 有向图——每一条边都是有向边
  • 混合图——一些边是有向边,一些边是无向边
  • 邻接点——有一条边关联的两个点
  • 邻接边——关联与同一个结点的两个边
  • 孤立点——不与任何结点相邻接的结点
  • 零图——仅由孤立结点组成的图\left ( E= \varnothing \right )
  • 平凡图——仅由一个孤立点构成的图\left ( \left | V \right |= 1 \right )
  • 自回路或环——关联与同一结点的一条边成为自回路或环
  • deg(V)——结点的度数,即与结点V关联的边数
  • 每个图G=\left \langle V, E \right \rangle中, 所有结点度数的和等于边数的2倍
  • 在任何图G=\left \langle V, E \right \rangle中,度数为奇数的结点必为偶数个
  • 有向图中,所有结点的入度之和等于所有结点的出度之和
  • 平行边——连接同一对结点的多条相同边称为平行边, 平行边的条数称为该平行边的重数
  • 多重图——含有平行边的图
  • 简单图——不含平行边和环的图
  • 图的同构充要条件——两个图的结点和边分别存在着一一对应,且保持关联关系
  • 两图同构的必要条件——1.结点数目相等2.边数相等3.度数相等的结点数目相等

在上图中,a, b, c同构, d, e, f同构 

路与回路

  •  迹(简单通路)——路中所有边都不同
  • 通路(基本通路)——路中所有点都不同
  • 圈——闭的通路,除了v_0 = v_n,路中所有点均不同
  • 通路\Rightarrow迹,反之则不真
  • 路的性质: v i vj 存在路 ,则从 vi vj 存在长度小于等于 在一个n阶图中,若从顶点 n −1 的路。
  • 回路的性质 —— 定理: 在一个 n 阶图中,若 vi 到自身存在回路, 则从 vi 到自身存在长度小于等于 n 的回路。
  • 正则图,连通图,非连通图,点割集,边割集,强分图,单侧分图,弱分图等概念

图的矩阵表示

无向图的邻接矩阵

有向图的邻接矩阵

 

有向图的可达矩阵

 

欧拉图与汉密尔顿图

  • 欧拉图:一笔画游戏,遍历所有的边没有重复
  • 汉密尔顿图:遍历所有的点没有重复

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