(完整版)图论复习提纲
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电⼦科技⼤学《图论及其应⽤》复习总结--第四章欧拉图与哈密尔顿图第四章欧拉图与哈密尔顿图(⼀)、欧拉图及其性质(1)、问题背景---欧拉与哥尼斯堡七桥问题问题:对于图G,它在什么条件下满⾜从某点出发,经过每条边⼀次且仅⼀次,可以回到出发点?注:⼀笔画----中国古⽼的民间游戏(存在欧拉迹)要求:对于⼀个图G, 笔不离纸, ⼀笔画成.拓展:三笔画:在原图上添加三笔,可使其变为欧拉图。
定义1 对于连通图G,如果G中存在经过每条边的闭迹,则称G为欧拉图,简称G为E图。
欧拉闭迹⼜称为欧拉环游,或欧拉回路。
定理1 下列陈述对于⾮平凡连通图G是等价的:(1) G是欧拉图;(2) G的顶点度数为偶数;(3) G的边集合能划分为圈。
推论1 连通图G是欧拉图当且仅当G的顶点度数为偶。
推论2 连通⾮欧拉图G存在欧拉迹当且仅当G中只有两个顶点度数为奇数。
证明:若G和H是欧拉图,则G×H是欧拉图。
若G是⾮平凡的欧拉图,则G的每个块也是欧拉图。
(⼆)、Fleury算法(欧拉图中求出⼀条具体欧拉环游的⽅法)⽅法是尽可能避割边⾏⾛(三)、中国邮路问题(最优欧拉环游,管梅⾕)定理2 若W是包含图G的每条边⾄少⼀次的闭途径,则W具有最⼩权值当且仅当下列两个条件被满⾜:(1) G的每条边在W中最多重复⼀次;(2) 对于G的每个圈上的边来说,在W中重复的边的总权值不超过该圈⾮重复边总权值。
(四)、哈密尔顿图的概念定义1 :如果经过图G的每个顶点恰好⼀次后能够回到出发点,称这样的图为哈密尔顿图,简称H图。
所经过的闭途径是G的⼀个⽣成圈,称为G的哈密尔顿圈。
定义2: 如果存在经过G的每个顶点恰好⼀次的路,称该路为G的哈密尔顿路,简称H路。
(五)、哈密尔顿图性质与判定1、性质定理【必要条件】;定理1 (必要条件) 若G为H图,则对V(G)的任⼀⾮空顶点⼦集S,有:w(G−S)≤|S|注:不等式为G是H图的必要条件,即不等式不满⾜时,可断定对应图是⾮H、图。
图的知识点总结归纳图是计算机科学中常用的数据结构之一,它由节点和边组成。
在图论中,图被用于描述各种实际问题,如社交网络、路线规划、电子电路等。
本文将对图的基本概念、表示方法、遍历算法和常见应用进行总结和归纳。
一、基本概念1. 节点(Vertex):图中最基本的元素,也称为顶点。
每个节点可以有零个或多个与之相连的边。
2. 边(Edge):连接节点的线段,表示节点之间的关系。
边可以有方向,即有向边,也可以无方向,即无向边。
3. 路径(Path):通过一系列节点和边依次连接起来的序列,用于描述节点间的连通性。
4. 路径长度(Path Length):路径上经过的边的数量。
若路径上没有重复节点,则路径长度即为路径经过的节点数量减一。
5. 环(Cycle):起点和终点相同的路径,也称为回路。
6. 连通图(Connected Graph):图中任意两个节点之间都存在路径的图。
7. 强连通图(Strongly Connected Graph):有向图中,任意两个节点之间都存在双向路径的图。
8. 网络(Network):带有权值的图,边上的权值代表节点间的相关程度或距离。
二、表示方法1. 邻接矩阵(Adjacency Matrix):使用二维数组来表示节点之间的关系。
矩阵中的元素表示边的存在与否,可以是布尔值或权值。
2. 邻接表(Adjacency List):使用链表等数据结构来表示每个节点相邻节点的集合。
每个节点存储一个指向相邻节点的指针。
三、遍历算法1. 深度优先搜索(Depth First Search,DFS):从起始节点开始,不断沿着一条路径探索直到无法继续,然后回溯到前一个节点继续探索其他路径。
2. 广度优先搜索(Breadth First Search,BFS):从起始节点开始,逐层遍历相邻节点,保证先访问离起始节点近的节点。
四、常见应用1. 最短路径算法:用于寻找两个节点之间路径长度最短的算法,如迪杰斯特拉算法(Dijkstra's Algorithm)和弗洛伊德算法(Floyd's Algorithm)。
图论知识点总结笔记一、图的基本概念1. 图的定义图是由节点(顶点)和连接节点的边构成的一种数据结构。
图可以用来表示各种关系和网络,在计算机科学、通信网络、社交网络等领域有着广泛的应用。
在图论中,通常将图记为G=(V, E),其中V表示图中所有的节点的集合,E表示图中所有的边的集合。
2. 节点和边节点是图中的基本单位,通常用来表示实体或者对象。
边是节点之间的连接关系,用来表示节点之间的关联性。
根据边的方向,可以将图分为有向图和无向图,有向图的边是有方向的,而无向图的边是没有方向的。
3. 度度是图中节点的一个重要度量指标,表示与该节点相连的边的数量。
对于有向图来说,可以分为入度和出度,入度表示指向该节点的边的数量,出度表示由该节点指向其他节点的边的数量。
4. 路径路径是图中连接节点的顺序序列,根据路径的性质,可以将路径分为简单路径、环路等。
在图论中,一些问题的解决可以归结为寻找合适的路径,如最短路径问题、汉密尔顿路径问题等。
5. 连通性图的连通性是描述图中节点之间是否存在路径连接的一个重要特征。
若图中每一对节点都存在路径连接,则称图是连通的,否则称图是非连通的。
基于图的连通性,可以将图分为连通图和非连通图。
6. 子图子图是由图中一部分节点和边组成的图,通常用来描述图的某个特定属性。
子图可以是原图的结构副本,也可以是原图的子集。
二、图的表示1. 邻接矩阵邻接矩阵是一种常见的图表示方法,通过矩阵来表示节点之间的连接关系。
对于无向图来说,邻接矩阵是对称的,而对于有向图来说,邻接矩阵则不一定对称。
2. 邻接表邻接表是另一种常用的图表示方法,它通过数组和链表的组合来表示图的节点和边。
对于每一个节点,都维护一个邻接点的链表,通过链表来表示节点之间的连接关系。
3. 关联矩阵关联矩阵是另一种图的表示方法,通过矩阵来表示节点和边的关联关系。
关联矩阵可以用来表示有向图和无向图,是一种比较灵活的表示方法。
三、常见的图算法1. 深度优先搜索(DFS)深度优先搜索是一种常见的图遍历算法,通过递归或者栈的方式来遍历图中所有的节点。
图论复习chapter 1⼀、重要概念1. 图、简单图、图的同构、度序列与图序列、补图与⾃补图、两个图的联图、两个图的积图、偶图简单图:⽆环⽆重边的图称为简单图。
(除此之外全部都是复合图)图的同构:点对应、边对应,两个图完全⼀样!A \cong B图同构的⼏个必要条件:1. 顶点数相同;2. 边数相同;3. 度数相等的顶点个数相同。
偶图(⼆分图):可⼆分类(X, Y)的图,每条边的顶点均不属于同⼀类!指该图的点集可以分解为两个(⾮空)⼦集 X和 Y ,使得每条边的⼀个端点在 X 中,另⼀个端点在Y 中。
判定:不存在奇圈!!完全偶图:不是完全图!是指具有⼆分类(X, Y)的简单偶图,其中 X的每个顶点与 Y 的每个顶点相连记K_{m,n}度序列:图中各个顶点的度构成的⾮负正数组:(d_1, ...d_n)可图(对整数组⽽⾔):存在⼀个简单图以它为度序列可图序列:简称图序列(注意图序列判定和度序列判定的区别,前者仅针对简单图,后者不限!)图序列判定:1)度序列和为偶数2)利⽤公式计算3)简单图的度最⼤为n-1,看度序列是否符合!4)简单图⼀定存在度数相同的顶点!度序列判定:1. 度序列和为偶数!补图:完全图 - 当前图若n阶图G是⾃补的(即G \cong \bar{G},则(n~mod~4=0,1)⼀个n阶图和它的补图有相同的频序列⽣成⼦图:顶点与原图相同,边为原图边的⼦集导出⼦图:顶点为原图⾮空⼦集V',以及原图中所有以V'中顶点为两端的边,记G[V']边导出⼦图:边为原图的⾮空⼦集,以及边对应的顶点,记G[E']简单图 G 中所有不同的⽣成⼦图(包括 G 和空图)的个数是2^m个对称差:G1 △ G2 : G1 △ G2 = (G1 ⋃ G2 ) - (G1 ⋂ G2 ) = (G1 -G2 ) ⋃ (G2 -G1 )联图:设G1,G2是两个不相交的图,作G1+G2,并且将G1中每个顶点和G2中的每个顶点连接,这样得到的新图称为G1与G2的联图。
1。
图论 Graph Theory1。
1.定义与术语 Definition and Glossary1.1。
1。
图与网络 Graph and Network1。
1.2.图的术语 Glossary of Graph1。
1。
3。
路径与回路 Path and Cycle1.1。
4。
连通性 Connectivity1。
1。
5。
图论中特殊的集合 Sets in graph1.1。
6。
匹配 Matching1.1。
7。
树 Tree1。
1.8。
组合优化 Combinatorial optimization1.2。
图的表示 Expressions of graph1.2。
1。
邻接矩阵 Adjacency matrix1.2。
2.关联矩阵 Incidence matrix1。
2。
3.邻接表 Adjacency list1.2。
4。
弧表 Arc list1.2。
5。
星形表示 Star1。
3.图的遍历 Traveling in graph1.3。
1.深度优先搜索 Depth first search (DFS)1.3.1.1。
概念1。
3.1.2。
求无向连通图中的桥 Finding bridges in undirected graph1.3。
2。
广度优先搜索 Breadth first search (BFS)1.4.拓扑排序 Topological sort1。
5。
路径与回路 Paths and circuits1。
5.1。
欧拉路径或回路 Eulerian path1。
5.1.1。
无向图1。
5.1.2。
有向图1.5。
1.3。
混合图1。
5.1。
4。
无权图 Unweighted1.5。
1。
5。
有权图 Weighed —中国邮路问题The Chinese post problem1.5。
2。
Hamiltonian Cycle 哈氏路径与回路1。
5。
2。
1。
无权图 Unweighted1。
5.2.2.有权图 Weighed - 旅行商问题The travelling salesman problem 1。