График — это диаграмма точек и линий, соединенных с точками. У него есть по крайней мере одна линия, соединяющая набор из двух вершин без вершин, соединяющих себя. Понятие графов в теории графов опирается на некоторые основные термины, такие как точка, линия, вершина, ребро, степень вершин, свойства графов и т. Д. Здесь, в этой главе, мы рассмотрим эти основы теории графов.
точка
Точка — это конкретная позиция в одномерном, двухмерном или трехмерном пространстве. Для лучшего понимания точку можно обозначить алфавитом. Его можно обозначить точкой.
пример
Здесь точка — это точка с именем «а».
Линия
Линия — это связь между двумя точками. Это может быть представлено сплошной линией.
пример
Здесь «а» и «б» являются точками. Связь между этими двумя точками называется линией.
темя
Вершина — это точка, где встречаются несколько линий. Это также называется узлом . Подобно точкам, вершина также обозначается алфавитом.
пример
Здесь вершина названа с алфавитом «а».
край
Ребро — это математический термин для линии, соединяющей две вершины. Многие ребра могут быть сформированы из одной вершины. Без вершины ребро не может быть сформировано. Для ребра должна быть начальная и конечная вершина.
пример
Здесь «a» и «b» — две вершины, и связь между ними называется ребром.
график
Граф ‘G’ определяется как G = (V, E), где V — множество всех вершин, а E — множество всех ребер графа.
Пример 1
В приведенном выше примере ab, ac, cd и bd являются ребрами графа. Аналогично, a, b, c и d являются вершинами графа.
Пример 2
В этом графе есть четыре вершины a, b, c и d и четыре ребра ab, ac, ad и cd.
петля
В графе, если ребро нарисовано от вершины к себе, это называется циклом.
Пример 1
На приведенном выше графике V — вершина, для которой у нее есть ребро (V, V), образующее петлю.
Пример 2
В этом графе есть две петли, которые сформированы в вершине a, и вершине b.
Степень вершины
Это число вершин, смежных с вершиной V.
Обозначение — град (V).
В простом графе с n числом вершин степень любых вершин равна —
deg(v) ≤ n – 1 ∀ v ∈ G
Вершина может образовывать ребро со всеми остальными вершинами, кроме самой себя. Таким образом, степень вершины будет равна числу вершин в графе минус 1 . Это 1 для собственной вершины, поскольку она не может образовывать петлю сама по себе. Если в любой из вершин есть петля, то это не простой граф.
Степень вершины можно рассматривать по двум случаям графов —
- Ненаправленный граф
- Направленный граф
Степень вершины в неориентированном графе
Ненаправленный граф не имеет направленных ребер. Рассмотрим следующие примеры.
Пример 1
Посмотрите на следующий график —
На приведенном выше неориентированном графике
-
deg (a) = 2, поскольку в вершине ‘a’ встречаются 2 ребра.
-
deg (b) = 3, поскольку в вершине ‘b’ встречаются 3 ребра.
-
deg (c) = 1, поскольку в вершине ‘c’ сформировано 1 ребро
Итак, «c» — это вершина с кулоном .
-
deg (d) = 2, поскольку в вершине ‘d’ встречаются 2 ребра.
-
deg (e) = 0, так как в вершине ‘e’ есть 0 ребер.
Так что «е» — изолированная вершина .
deg (a) = 2, поскольку в вершине ‘a’ встречаются 2 ребра.
deg (b) = 3, поскольку в вершине ‘b’ встречаются 3 ребра.
deg (c) = 1, поскольку в вершине ‘c’ сформировано 1 ребро
Итак, «c» — это вершина с кулоном .
deg (d) = 2, поскольку в вершине ‘d’ встречаются 2 ребра.
deg (e) = 0, так как в вершине ‘e’ есть 0 ребер.
Так что «е» — изолированная вершина .
Пример 2
Посмотрите на следующий график —
На приведенном выше графике
deg (a) = 2, deg (b) = 2, deg (c) = 2, deg (d) = 2 и deg (e) = 0.
Вершина «е» является изолированной вершиной. Граф не имеет никакой вершины.
Степень вершины в ориентированном графе
В ориентированном графе каждая вершина имеет степень и степень.
Степень графа
-
Степень вершины V — это количество ребер, входящих в вершину V.
-
Обозначение — град — (V).
Степень вершины V — это количество ребер, входящих в вершину V.
Обозначение — град — (V).
Степень графа
-
Отступ вершины V — это число ребер, выходящих из вершины V.
-
Обозначение — град + (V).
Отступ вершины V — это число ребер, выходящих из вершины V.
Обозначение — град + (V).
Рассмотрим следующие примеры.
Пример 1
Посмотрите на следующий ориентированный граф. Вершина «а» имеет два ребра, «ad» и «ab», которые идут наружу. Следовательно, его степень равна 2. Аналогично, существует ребро «ga», идущее к вершине «a». Следовательно, степень «а» равна 1.
Степень и степень других вершин показаны в следующей таблице:
темя | полустепень захода | полустепень |
---|---|---|
1 | 2 | |
б | 2 | 0 |
с | 2 | 1 |
d | 1 | 1 |
е | 1 | 1 |
е | 1 | 1 |
г | 0 | 2 |
Пример 2
Посмотрите на следующий ориентированный граф. Вершина ‘a’ имеет ребро ‘ae’, идущее наружу от вершины ‘a’. Следовательно, его степень равна 1. Аналогично, у графа есть ребро «ba», приближающееся к вершине «a». Следовательно, степень «а» равна 1.
Степень и степень других вершин показаны в следующей таблице:
темя | полустепень захода | полустепень |
---|---|---|
1 | 1 | |
б | 0 | 2 |
с | 2 | 0 |
d | 1 | 1 |
е | 1 | 1 |
Кулон Вертекс
Используя степень вершины, мы получаем два специальных типа вершин. Вершина с первой степенью называется нерешенной вершиной.
пример
Здесь, в этом примере, вершина ‘a’ и вершина ‘b’ имеют соединенное ребро ‘ab’. Таким образом, что касается вершины «a», то к вершине «b» имеется только одно ребро, и аналогично по отношению к вершине «b» есть только одно ребро к вершине «a». Наконец, вершина ‘a’ и вершина ‘b’ имеют степень как единицу, которая также называется висячей вершиной.
Изолированная вершина
Вершина с нулевой степенью называется изолированной вершиной.
пример
Здесь вершина «a» и вершина «b» не имеют связи между собой, а также с любыми другими вершинами. Таким образом, степень обеих вершин ‘a’ и ‘b’ равна нулю. Они также называются изолированными вершинами.
смежность
Вот нормы смежности —
-
В графе две вершины называются смежными, если между двумя вершинами есть ребро. Здесь смежность вершин поддерживается одним ребром, соединяющим эти две вершины.
-
В графе два ребра называются смежными, если между двумя ребрами есть общая вершина. Здесь смежность ребер поддерживается единственной вершиной, соединяющей два ребра.
В графе две вершины называются смежными, если между двумя вершинами есть ребро. Здесь смежность вершин поддерживается одним ребром, соединяющим эти две вершины.
В графе два ребра называются смежными, если между двумя ребрами есть общая вершина. Здесь смежность ребер поддерживается единственной вершиной, соединяющей два ребра.
Пример 1
На приведенном выше графике —
-
«a» и «b» — это смежные вершины, так как между ними есть общее ребро «ab».
-
«a» и «d» являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро «ad».
-
ab ‘и’ be ‘- смежные ребра, так как между ними есть общая вершина’ b ‘.
-
be ‘и’ de ‘- смежные ребра, так как между ними есть общая вершина’ e ‘.
«a» и «b» — это смежные вершины, так как между ними есть общее ребро «ab».
«a» и «d» являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро «ad».
ab ‘и’ be ‘- смежные ребра, так как между ними есть общая вершина’ b ‘.
be ‘и’ de ‘- смежные ребра, так как между ними есть общая вершина’ e ‘.
Пример 2
На приведенном выше графике —
-
a ‘и’ d ‘являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро’ ad ‘.
-
‘c’ и ‘b’ являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро ‘cb’.
-
‘ad’ и ‘cd’ являются смежными ребрами, так как между ними есть общая вершина ‘d’.
-
ac ‘и’ cd ‘являются смежными ребрами, так как между ними есть общая вершина’ c ‘.
a ‘и’ d ‘являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро’ ad ‘.
‘c’ и ‘b’ являются смежными вершинами, так как между ними есть общее ребро ‘cb’.
‘ad’ и ‘cd’ являются смежными ребрами, так как между ними есть общая вершина ‘d’.
ac ‘и’ cd ‘являются смежными ребрами, так как между ними есть общая вершина’ c ‘.
Параллельные края
В графе, если пара вершин соединена более чем одним ребром, то эти ребра называются параллельными ребрами.
На приведенном выше графике «a» и «b» — это две вершины, которые соединены между собой двумя ребрами «ab» и «ab». Так это называется параллельным ребром.
Мульти График
Граф, имеющий параллельные ребра, называется мультиграфом.
Пример 1
На приведенном выше графике есть пять ребер «ab», «ac», «cd», «cd» и «bd». Поскольку ‘c’ и ‘d’ имеют два параллельных ребра между ними, это мультиграф.
Пример 2
На приведенном выше графике вершины «b» и «c» имеют два ребра. Вершины ‘e’ и ‘d’ также имеют два ребра между ними. Следовательно, это мультиграф.
Степень последовательности графика
Если степени всех вершин в графе расположены в порядке убывания или возрастания, то полученная последовательность называется последовательностью графа графа.
Пример 1
темя | б | с | d | е | |
---|---|---|---|---|---|
Присоединенный к | До нашей эры | объявление | объявление | с, Ь, е | d |
степень | 2 | 2 | 2 | 3 | 1 |
На приведенном выше графике для вершин {d, a, b, c, e} последовательность степеней равна {3, 2, 2, 2, 1}.
Пример 2
темя | б | с | d | е | е | |
---|---|---|---|---|---|---|
Присоединенный к | быть | а, с | б, г | с, е | объявление | — |
степень | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 0 |
На приведенном выше графике для вершин {a, b, c, d, e, f} последовательность степеней равна {2, 2, 2, 2, 2, 0}.