最新§1-4 图的基本回路数和基本割集数
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通路数和回路数的计算通路数和回路数是图论中的重要概念,用于描述图中的路径和环的数量。
本文将介绍通路数和回路数的计算方法,并给出一些示例。
一、通路数的计算方法通路是指图中两个不同顶点之间的路径。
通路数是指从一个顶点到另一个顶点的所有通路的数量。
对于有向图和无向图,通路数的计算方法略有不同。
1. 有向图的通路数计算方法:对于有向图,通路数的计算可以通过邻接矩阵的幂运算来实现。
设邻接矩阵为A,其中A[i][j]=1表示存在一条从顶点i到顶点j的边,A[i][j]=0表示不存在边。
通路数矩阵C的元素C[i][j]表示从顶点i 到顶点j的通路数,则有C=A^k,其中k为通路的最大长度。
通过矩阵乘法的迭代计算,可以得到通路数矩阵C。
2. 无向图的通路数计算方法:对于无向图,通路数的计算可以通过邻接矩阵的幂运算和矩阵的迹来实现。
设邻接矩阵为A,其中A[i][j]=1表示存在一条连接顶点i 和顶点j的边,A[i][j]=0表示不存在边。
通路数的计算可以通过计算矩阵A的幂运算的迹来实现,即通路数等于矩阵A的幂运算后的迹。
二、回路数的计算方法回路是指图中起点和终点相同的路径,也称为环。
回路数是指图中所有回路的数量。
对于有向图和无向图,回路数的计算方法略有不同。
1. 有向图的回路数计算方法:对于有向图,回路数的计算可以通过邻接矩阵的迹和行列式来实现。
设邻接矩阵为A,其中A[i][j]=1表示存在一条从顶点i到顶点j的边,A[i][j]=0表示不存在边。
回路数的计算可以通过计算矩阵A的迹和行列式的差值来实现,即回路数等于矩阵A的迹减去行列式的值。
2. 无向图的回路数计算方法:对于无向图,回路数的计算可以通过邻接矩阵的迹和行列式来实现。
设邻接矩阵为A,其中A[i][j]=1表示存在一条连接顶点i和顶点j 的边,A[i][j]=0表示不存在边。
回路数的计算可以通过计算矩阵A 的迹和行列式的和值来实现,即回路数等于矩阵A的迹加上行列式的值。
下 册 习 题1-1 绘出题1-1图所示各电路的有向图,并求出支路数b ,节点数n t 和基本回路数l 。
(a) (b)题 1-1 图 1-2 对题1-2图所示有向图,任意选出两种不同的树,并对每种树列出各基本割集的支路集和各基本回路的支路集。
1-3 绘出题1-3图所示网络的有向图,并写出其关联矩阵A (以节点⑤为参考节点)。
题1-2图 题1-3图1-4 绘出对应于下列节点-支路关联矩阵A a 的有向图:⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-----=11100100010101000111)1(a A ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡-------=10010001110000001110101001100000011)2(a A()3110000001011000000100010000110110000010101001100A a =--------⎡⎣⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥1-5 题1-5(a)、(b)图表示同一有向图的两种不同的树,图中粗线为树支。
试在该图上表示出各基本回路和基本割集,并写出基本回路矩阵B 和基本割集矩阵Q 。
1-6 应用题1-5写出的矩阵B 和矩阵Q 验证公式QB T =0。
1-7 对于某一有向图中的一个指定的树,其基本割集矩阵为 Q =---⎡⎣⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥100111001001110010101试写出对应于该有向图中同一树的基本回路矩阵B 。
1-8 对于某一有向图中的一个指定的树,其基本回路矩阵为B =---⎡⎣⎢⎢⎢⎤⎦⎥⎥⎥101100110010011001 试写出对应于该有向图中同一树的基本割集矩阵Q 。
1-9 对题1-8-1图所示有向图,试选一树使得对应于此树的每一个基本回路是图中的一个网孔,并写出基本回路矩阵B 。
1-10 证明题1-10图中的图G 1和G 2都是图G 的对偶图。
(a)(b)题 1-10 图题 1-5 图(c )2-1 写出题2-1图所示正弦交流网络的支路阻抗矩阵和用支路阻抗矩阵表示的支路方程的矩阵形式(电源角频率为ω)。