第七章 图
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第七章 神经组织总论组成神经细胞(神经元)神经胶质细胞功能神经元接受刺激、整合信息、传导冲动把接受的信息加以分析或贮存传递信息给各种肌细胞、腺细胞等效应细胞,以产生效应意识、记忆、思维和行为调节的基础神经胶质细胞支持、保护、营养和绝缘等参与神经递质和活性物质的代谢神经元神经元的结构胞体形态圆形,锥形,梭形和星形等分布位于灰质、皮质和神经节内功能神经元的营养和代谢中心光镜电镜结构细胞核位于胞体中央,大而圆核被膜明显着色浅,核仁大而圆细胞质特征性结构尼氏体神经原纤维两者不可在同一切片看到尼氏体强嗜碱性,HE染色紫蓝色均匀分布粗块状或小颗粒状有发达的粗面内质网和游离核糖体合成更新细胞器所需的结构蛋白、神经递质所需的酶类及肽类神经调质但是,不合成神经递质神经原纤维(嗜银纤维)HE染色切片无法分辨镀银染色呈棕黑色细丝,交错排列成网构成神经丝由神经丝蛋白构成的中间丝微管微管相关蛋白2构成神经元的细胞骨架,微管参与物质运输有脂褐素一种溶酶体的残余体细胞膜可兴奋膜双层脂质结构接受刺激、处理信息、产生并传导神经冲动树突每个神经元有一至多个树突内部结构同胞体有尼氏体和神经原纤维功能极大地扩展了神经元接受刺激的表面积轴突每个神经元有一条轴突无尼氏体,有神经原纤维、神经丝、微管、微丝比树突细无粗面内质网和游离核糖体神经丝、微管和微丝之间均有横桥连接, 构成轴质中的网架轴突运输(轴突内的物质运输)慢速轴突运输运输新形成的神经丝、微丝和微管快速顺向轴突运输快速逆向轴突运输神经元的分类按神经元的突起数量多极神经元双极神经元假单极神经元呈T形分为两支,周围突(分布到周围器官,接受刺激,具有树突的功能)和中枢突(进入中枢神经系统,传出冲动,为轴突)按神经元轴突的长短高尔基Ⅰ型神经元长轴突高尔基Ⅱ型神经元短轴突按神经元的功能感觉神经元(传入)多为假单极神经元运动神经元(传出)一般为多极神经元中间神经元主要为多极神经元学习、记忆和思维的基础按神经递质和调质的化学性质胆碱能神经元去甲肾上腺素能神经元胺能神经元氨基酸能神经元肽能神经元一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)也是一种神经递质突触概念神经元与神经元之间,或神经元与效应细胞之间传递信息的结构细胞连接方式轴-体突触轴-树突触轴-棘突触分类化学突触(人体主要)以神经递质作为传递信息的媒介HE染色不可分辨电突触缝隙连接,以电流作为信息载体存在于中枢神经系统和视网膜内的同类神经元之间化学性突触的结构 (电镜)突触前成分在镀银染色的切片呈棕黑色的圆形颗粒,称突触小体有线粒体、微丝和微管,无神经丝有突触小泡含神经递质或调质表面附有一种蛋白质,称突触素,将小泡连接干细胞骨架突触前膜较厚突触间隙15~30nm突触后成分突触后膜含有特异性的神经递质和调质的受体及离子通道突触的兴奋或抑制,取决于神经递质及其受体的种类Na+ → 兴奋Cl- → 抑制特点一个神经元可以通过突触把信息传递给许多其他神经元或效应细胞一个运动神经元可同时支配上千条骨骼肌纤维一个神经元也可以通过突触接受来自许多其他神经元的信息小脑的浦肯野细胞的树突上有数十万个突触神经胶质细胞功能支持、营养、保护和分隔神经元保证信息传递的专一性和不受干扰中枢神经系统胶质细胞HE染色中,除室管膜细胞外,都不易区分星形胶质细胞形态体积最大星形核圆或卵圆形胞质内含胶质丝(胶质原纤维酸性蛋白构成的中间丝)有些突起末端扩展形成脚板在脑和脊髓表面形成胶质界膜构成血-脑屏障的神经胶质膜功能支持和绝缘分泌神经营养因子和多种生长因子维持神经元的分化、功能,以及创伤后神 经元的可塑性变化组织损伤时,细胞增生形成胶质瘢痕少突胶质细胞分布神经元胞体附近及轴突周围形态胞体较小突起较少功能是中枢神经系统的髓鞘形成细胞(与施万细胞一起作用)小胶质细胞形态体积最小核小、染色深源于血液的单核细胞从两端发起突起功能中枢神经系统损伤时转变为巨噬细胞,具有吞噬作用室管膜细胞分布衬在脑室和脊髓中央管的腔面形态呈立方或柱状单层上皮游离面有微绒毛,少数细胞有纤毛功能参与产生脉络丛的脑脊液周围神经系统胶质细胞施万细胞参与周围神经系统中神经纤维的构成参与有髓神经纤维髓鞘形成分泌神经营养因子,促进受损的神经元存活及其轴突的再生卫星细胞有突起一层扁平或立方形细胞支持、保护、营养作用神经纤维和神经神经纤维构成神经元的长轴突神经胶质细胞根据神经胶质细胞是否形成髓鞘有髓神经纤维无髓神经纤维神经神经末梢。
第七章图(参考答案)7.1(1)邻接矩阵中非零元素的个数的一半为无向图的边数;(2)A[i][j]= =0为顶点,I 和j无边,否则j和j有边相通;(3)任一顶点I的度是第I行非0元素的个数。
7.2(1)任一顶点间均有通路,故是强连通;(2)简单路径V4 V3 V1 V2;(3)0 1 ∞ 1∞ 0 1 ∞1 ∞ 0 ∞∞∞ 1 0邻接矩阵邻接表(2)从顶点4开始的DFS序列:V5,V3,V4,V6,V2,V1(3)从顶点4开始的BFS序列:V4,V5,V3,V6,V1,V27.4(1)①adjlisttp g; vtxptr i,j; //全程变量② void dfs(vtxptr x)//从顶点x开始深度优先遍历图g。
在遍历中若发现顶点j,则说明顶点i和j间有路径。
{ visited[x]=1; //置访问标记if (y= =j){ found=1;exit(0);}//有通路,退出else { p=g[x].firstarc;//找x的第一邻接点while (p!=null){ k=p->adjvex;if (!visited[k])dfs(k);p=p->nextarc;//下一邻接点}}③ void connect_DFS (adjlisttp g)//基于图的深度优先遍历策略,本算法判断一邻接表为存储结构的图g种,是否存在顶点i //到顶点j的路径。
设 1<=i ,j<=n,i<>j.{ visited[1..n]=0;found=0;scanf (&i,&j);dfs (i);if (found) printf (” 顶点”,i,”和顶点”,j,”有路径”);else printf (” 顶点”,i,”和顶点”,j,”无路径”);}// void connect_DFS(2)宽度优先遍历全程变量,调用函数与(1)相同,下面仅写宽度优先遍历部分。
第七章图习题答案基础知识:7.1 在图7.23所示的各无向图中:(1)找出所有的简单环。
(2)哪些图是连通图?对非连通图给出其连通分量。
(3)哪些图是自由树(或森林)?答:(1)所有的简单环:(同一个环可以任一顶点作为起点)(a)1231(b)无(c)1231、2342、12341(d)无(2)连通图:(a)、(c)、(d)是连通图,(b)不是连通图,因为从1到2没有路径。
具体连通分量为:(3)自由树(森林):自由树是指没有确定根的树,无回路的连通图称为自由树:(a)不是自由树,因为有回路。
(b)是自由森林,其两个连通分量为两棵自由树。
(c)不是自由树。
(d)是自由树。
7.2 在图7.24(下图)所示的有向图中:(1) 该图是强连通的吗? 若不是,则给出其强连通分量。
(2) 请给出所有的简单路径及有向环。
(3) 请给出每个顶点的度,入度和出度。
(4) 请给出其邻接表、邻接矩阵及逆邻接表。
答:(1)该图是强连通的,所谓强连通是指有向图中任意顶点都存在到其他各顶点的路径。
(2)简单路径是指在一条路径上只有起点和终点可以相同的路径:有v1v2、v2v3、v3v1、v1v4、v4v3、v1v2v3、v2v3v1、v3v1v2、v1v4v3、v4v3v1、v3v1v4、另包括所有有向环,有向环如下:v1v2v3v1、v1v4v3v1(这两个有向环可以任一顶点作为起点和终点)(3)每个顶点的度、入度和出度:D(v1)=3ID(v1)=1OD(v1)=2D(v2)=2 ID(v2)=1OD(v2)=1D(v3)=3 ID(v3)=2OD(v3)=1D(v4)=2 ID(v4)=1OD(v4)=1(4)邻接表:(注意边表中邻接点域的值是顶点的序号,这里顶点的序号是顶点的下标值-1) vertex firstedge next┌─┬─┐┌─┬─┐┌─┬─┐0│v1│─→│ 1│─→│ 3│∧│├─┼─┤├─┼─┤└─┴─┘1│v2│─→│ 2│∧│├─┼─┤├─┼─┤2│v3│─→│ 0│∧│├─┼─┤├─┼─┤3│v4│─→│ 2│∧│└─┴─┘└─┴─┘逆邻接表:┌─┬─┐┌─┬─┐0│v1│─→│ 2│∧│├─┼─┤├─┼─┤1│v2│─→│ 0│∧│├─┼─┤├─┼─┤┌─┬─┐2│v3│─→│ 1│─→│ 3│∧│├─┼─┤├─┼─┤└─┴─┘3│v4│─→│ 0│∧│└─┴─┘└─┴─┘邻接矩阵:0 1 0 10 0 1 01 0 0 00 0 1 07.3 假设图的顶点是A,B...,请根据下述的邻接矩阵画出相应的无向图或有向图。
第七章图一、选择题1、对于具有n个顶点的图,若采用邻接矩阵表示,则该矩阵的大小为()。
A. nB. n2C. n-1D. (n-1)22、如果从无向图的任一顶点出发进行一次深度优先搜索即可访问所有顶点,则该图一定是()。
A. 完全图B. 连通图C. 有回路D. 一棵树解析:在无向图中,如果从顶点v到顶点v1存在路径,则称v和v1是连通的。
完全图:若一个图的每一对不同顶点都恰有一条边相连。
3、关键路径是事件结点网络中()。
A. 从源点到汇点的最长路径B. 从源点到汇点的最短路径C. 最长的回路D. 最短的回路4、下面()可以判断出一个有向图中是否有环(回路)。
A. 广度优先遍历B. 拓扑排序C. 求最短路径D. 求关键路径5、带权有向图G用邻接矩阵A存储,则顶点i的入度等于A中()。
A. 第i行非无穷的元素之和B. 第i列非无穷的元素个数之和C. 第i行非无穷且非0的元素个数D. 第i行与第i列非无穷且非0的元素之和6、采用邻接表存储的图,其深度优先遍历类似于二叉树的()。
A. 中序遍历B. 先序遍历C. 后序遍历D. 按层次遍历7、无向图的邻接矩阵是一个()。
A. 对称矩阵B. 零矩阵C. 上三角矩阵D. 对角矩阵8、当利用大小为N的数组存储循环队列时,该队列的最大长度是()。
A. N-2B. N-1C. ND. N+1当利用大小为n的数组顺序存储一个队列时,该队列的最大长度为?解析:n+1 因为队列的头指针指向的是第一个元素的前一个结点,而不是指向第一个元素,因此队列的头指针要占用一个结点长度,所以队列的长度就是n+1;9、邻接表是图的一种()。
A. 顺序存储结构B.链式存储结构C. 索引存储结构D. 散列存储结构10、下面有向图所示的拓扑排序的结果序列是()。
A. 125634B. 516234C. 123456D. 52164313256411、在无向图中定义顶点vi与vj之间的路径为从vi到vj的一个()。
第七章 图一、单选题( C )1. 在一个图中,所有顶点的度数之和等于图的边数的 倍。
A .1/2 B. 1 C. 2 D. 42. 在一个有向图中,所有顶点的入度之和等于所有顶点的出度之和的( B )倍。
A .1/2 B. 1 C. 2 D. 4 (B )3. 有8个结点的无向图最多有 条边。
A .14 B. 28 C. 56 D. 112 ( A )一个n 个顶点的连通无向图,其边的个数至少为( )。
A .n-1B .nC .n+1D .nlogn ; ( C )5. 有8个结点的有向完全图有 条边。
A .14 B. 28 C. 56 D. 112 (B )6. 用邻接表表示图进行广度优先遍历时,通常是采用 来实现算法的。
A .栈 B. 队列 C. 树 D. 图 ( A )7. 用邻接表表示图进行深度优先遍历时,通常是采用 来实现算法的。
A .栈 B. 队列 C. 树 D. 图8. 下面关于求关键路径的说法不正确的是( C )。
A .求关键路径是以拓扑排序为基础的B .一个事件的最早开始时间同以该事件为尾的弧的活动最早开始时间相同C .一个事件的最迟开始时间为以该事件为尾的弧的活动最迟开始时间与该活动的持续时间的差D .关键活动一定位于关键路径上9. 已知图的邻接矩阵如下,根据算法思想,则从顶点0出发,按深度优先遍历的结点序列是( D )A . 0 2 4 3 1 5 6 B. 0 1 3 5 6 4 2 C. 0 4 2 3 1 6 5 D. 0⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡01000111011000010110101100110010001100100110111101 3 42 5 610、设数据结构A=(D,R),其中D={1,2,3,4},R={r},r={<1,2>,<2,3>,<3,4>,<4,1>,<4,2>},则数据结构A是(C )。
第七章 图一、选择题1.图中有关路径的定义是( )。
A .由顶点和相邻顶点序偶构成的边所形成的序列B .由不同顶点所形成的序列C .由不同边所形成的序列D .上述定义都不是 2.设无向图的顶点个数为n ,则该图最多有( )条边。
A .n-1B .n(n-1)/2C . n(n+1)/2D .0E .n 23.一个n 个顶点的连通无向图,其边的个数至少为( )。
A .n-1B .nC .n+1D .nlogn ; 4.要连通具有n 个顶点的有向图,至少需要( )条边。
A .n-lB .nC .n+lD .2n 5.n 个结点的完全有向图含有边的数目( )。
【中山大学 1998 二、9 (2分)】A .n*n B.n (n +1) C .n /2 D .n*(n -l )7.在一个无向图中,所有顶点的度数之和等于所有边数( )倍,在一个有向图中,所有顶点的入度之和等于所有顶点出度之和的( )倍。
【哈尔滨工业大学 2001 二、3 (2分)】A .1/2B .2C .1D .49.用DFS 遍历一个无环有向图,并在DFS 算法退栈返回时打印相应的顶点,则输出的顶点序列是( )。
A .逆拓扑有序B .拓扑有序C .无序的 11.下列哪一种图的邻接矩阵是对称矩阵?( )A .有向图B .无向图C .AOV 网D .AOE 网12. 从邻接矩阵⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=01101010A 可以看出,该图共有(①)个顶点;如果是有向图该图共有(②) 条弧;如果是无向图,则共有(③)条边。
①.A .9 B .3 C .6 D .1 E .以上答案均不正确 ②.A .5 B .4 C .3 D .2 E .以上答案均不正确 ③.A .5 B .4 C .3 D .2 E .以上答案均不正确 13.当一个有N 个顶点的图用邻接矩阵A 表示时,顶点Vi 的度是( )。
【南京理工大学1998一、4(2分)】A .∑=ni j i A 1],[ B .[]∑=n1j j ,i A C .∑=ni i j A 1],[ D .∑=ni j i A 1],[+[]∑=n1j i ,j A14.用相邻矩阵A 表示图,判定任意两个顶点Vi 和Vj 之间是否有长度为m 的路径相连,则只要检查( )的第i 行第j 列的元素是否为零即可。
A .mAB .AC .A mD .Am-1 15. 下列说法不正确的是( )。
A .图的遍历是从给定的源点出发每一个顶点仅被访问一次 C .图的深度遍历不适用于有向图B .遍历的基本算法有两种:深度遍历和广度遍历 D .图的深度遍历是一个递归过程16.无向图G=(V,E),其中:V={a,b,c,d,e,f},E={(a,b),(a,e),(a,c),(b,e),(c,f),(f,d),(e,d)},对该图进行深度优先遍历,得到的顶点序列正确的是( )。
【南京理工大学 2001 一、14 (1.5分)】A .a,b,e,c,d,fB .a,c,f,e,b,dC .a,e,b,c,f,dD .a,e,d,f,c,b 17. 设图如右所示,在下面的5个序列中,符合深度优先遍历的序列有多少?( )a eb d fc a c fde b a e df c b a e f d c b a e f d b cA .5个B .4个C .3个D .2个第17题图 第18题图18.下图中给出由7个顶点组成的无向图。
从顶点1出发,对它进行深度优先遍历得到的序列是( ① ),而进行广度优先遍历得到的顶点序列是( ② )。
①.A .1354267 B .1347652 C .1534276 D .1247653 E .以上答案均不正确②.A .1534267 B .1726453 C .l354276 D .1247653 E .以上答案均不正确19.下面哪一方法可以判断出一个有向图是否有环(回路):A .深度优先遍历 B. 拓扑排序 C. 求最短路径 D. 求关键路径 25.已知有向图G=(V,E),其中V={V 1,V 2,V 3,V 4,V 5,V 6,V 7},E={<V 1,V 2>,<V 1,V 3>,<V 1,V 4>,<V 2,V 5>,<V 3,V 5>,<V 3,V 6>,<V 4,V 6>,<V 5,V 7>,<V 6,V 7>},G 的拓扑序列是( )。
A .V 1,V 3,V 4,V 6,V 2,V 5,V 7B .V 1,V 3,V 2,V 6,V 4,V 5,V 7C .V 1,V 3,V 4,V 5,V 2,V 6,V 7D .V 1,V 2,V 5,V 3,V 4,V 6,V 726.若一个有向图的邻接距阵中,主对角线以下的元素均为零,则该图的拓扑有序序列( )。
A .存在B .不存在27.一个有向无环图的拓扑排序序列( )是唯一的。
A .一定B .不一定28. 在有向图G 的拓扑序列中,若顶点Vi 在顶点Vj 之前,则下列情形不可能出现的是( )。
A .G 中有弧<Vi ,Vj>B .G 中有一条从Vi 到Vj 的路径C .G 中没有弧<Vi,Vj>D .G 中有一条从Vj 到Vi 的路径 30. 关键路径是事件结点网络中( )。
A .从源点到汇点的最长路径B .从源点到汇点的最短路径C .最长回路D .最短回路 32.下列关于AOE 网的叙述中,不正确的是( )。
A .关键活动不按期完成就会影响整个工程的完成时间B.任何一个关键活动提前完成,那么整个工程将会提前完成C.所有的关键活动提前完成,那么整个工程将会提前完成D.某些关键活动提前完成,那么整个工程将会提前完成三、填空题1.判断一个无向图是一棵树的条件是______。
5.若用n表示图中顶点数目,则有_______条边的无向图成为完全图。
6. 设无向图 G 有n 个顶点和e 条边,每个顶点Vi 的度为di(1<=i<=n〉,则e=______ 7.G是一个非连通无向图,共有28条边,则该图至少有______个顶点。
8. 在有n个顶点的有向图中,若要使任意两点间可以互相到达,则至少需要______条弧。
9.在有n个顶点的有向图中,每个顶点的度最大可达______。
10.设G为具有N个顶点的无向连通图,则G中至少有______条边。
11.n个顶点的连通无向图,其边的条数至少为______。
19. 在有向图的邻接矩阵表示中,计算第I个顶点入度的方法是______。
22. 已知一无向图G=(V,E),其中V={a,b,c,d,e } E={(a,b),(a,d),(a,c),(d,c),(b,e)}现用某一种图遍历方法从顶点a开始遍历图,得到的序列为abecd,则采用的是______遍历方法。
23. 一无向图G(V,E),其中V(G)={1,2,3,4,5,6,7},E(G)={(1,2),(1,3),(2,4),(2,5),(3,6),(3,7),(6,7)(5,1)},对该图从顶点3开始进行遍历,去掉遍历中未走过的边,得一生成树G’(V,E’),V(G’)=V(G),E(G’)={(1,3),(3,6),(7,3),(1,2),(1,5),(2,4)},则采用的遍历方法是______。
25. 按下图所示,画出它的广度优先生成树______和深度优先生成树______。
26.构造连通网最小生成树的两个典型算法是______。
27.求图的最小生成树有两种算法,______算法适合于求稀疏图的最小生成树。
29.克鲁斯卡尔算法的时间复杂度为______,它对______图较为适合。
32. 有一个用于n个顶点连通带权无向图的算法描述如下:(1).设集合T1与T2,初始均为空;(2).在连通图上任选一点加入T1;(3).以下步骤重复n-1次:a.在i属于T1,j不属于T1的边中选最小权的边;b.该边加入T2。
上述算法完成后,T2中共有______条边,该算法称______算法,T2中的边构成图的______。
37.有向图G=(V,E),其中 V(G)={0,1,2,3,4,5},用<a,b,d>三元组表示弧<a,b>及弧上的权d.E(G)为{<0,5,100>,<0,2,10><1,2,5><0,4,30><4,5,60><3,5,10><2,3,50><4,3,20>},则从源点0到顶点3的最短路径长度是______,经过的中间顶点是______。
39.设有向图有n个顶点和e条边,进行拓扑排序时,总的计算时间为______。
40.AOV网中,结点表示______,边表示______。
AOE网中,结点表示______,边表示______。
41.在AOE网中,从源点到汇点路径上各活动时间总和最长的路径称为______。
43. 当一个AOV网用邻接表表示时,可按下列方法进行拓扑排序。
(1).查邻接表中入度为______的顶点,并进栈;(2).若栈不空,则①输出栈顶元素Vj,并退栈;②查Vj的直接后继Vk,对Vk入度处理,处理方法是______;(3).若栈空时,输出顶点数小于图的顶点数,说明有______,否则拓扑排序完成。
四、应用题2.n个顶点的无向连通图最少有多少条边?n个顶点的有向连通图最少有多少条边?【山东大学 2000 一、3 (4分)】4.证明:具有n个顶点和多于n-1条边的无向连通图G一定不是树。
【东南大学 1993 四(10分)】6.用邻接矩阵表示图时,矩阵元素的个数与顶点个数是否相关?与边的条数是否有关?8.解答问题。
设有数据逻辑结构为:B = (K, R), K = {k1, k2, …, k9}R={<k1, k3>, <k1, k8>, <k2, k3>,<k2, k4>, <k2, k5>, <k3, k9>,<k5, k6>, <k8, k9>, <k9, k7>, <k4, k7>, <k4, k6>}(1).画出这个逻辑结构的图示。
(3分)(2).相对于关系r, 指出所有的开始接点和终端结点。
(2分)(3).分别对关系r中的开始结点,举出一个拓扑序列的例子。
(4分)(4).分别画出该逻辑结构的正向邻接表和逆向邻接表。
(6分)【山东工业大学 1999 三(15分)】9.有向图的邻接表存储如下:(1).画出其邻接矩阵存储;(2).写出图的所有强连通分量;(3).写出顶点a到顶点i的全部简单路径。