初赛-图的概念
一、什么是图?
点用边连起来就叫做图,严格意义上讲,图是一种数据结构,定义为:graph=(V,E)。
V是一个非空有限集合,代表顶点(结点),E代表边的集合。
二、图的一些定义和概念
1. 有向图:图的边有方向,只能按箭头方向从一点到另一点。(a)就是一个有向图。
2. 无向图:图的边没有方向,可以双向。(b)就是一个无向图。
3.结点的度:无向图中与结点相连的边的数目,称为结点的度。
4.结点的入度:在有向图中,以这个结点为终点的有向边的数目。
5.结点的出度:在有向图中,以这个结点为起点的有向边的数目。
6.权值:边的“费用”,可以形象地理解为边的长度。
7.连通:如果图中结点U,V之间存在一条从U通过若干条边、点到达V的通路,则称U、V 是连通的。如果图中任意两点都是连通的,那么图被称作连通图。
8.回路:起点和终点相同的路径,称为回路,或“环”。
9.完全图:一个n 阶的完全无向图含有n*(n-1)/2 条边;一个n 阶的完全有向图含有n*(n-1)条边;
10.强连通分量:有向图中任意两点都连通的最大子图。下图中1-2-5构成一个强连通分量
1.二维数组邻接矩阵存储
定义int G[101][101];
G[i][j]的值,表示从点i到点j的边的权值,定义如下:
上图中的3个图对应的邻接矩阵分别如下:
图的遍历分为深度优先遍历和广度优先遍历两种方法。
1.深度优先遍历
深度优先遍历与深搜DFS相似,从一个点A出发,将这个点标为已访问visited[i]:=true;,然后再访问所有与之相连,且未被访问过的点。当A的所有邻接点都被访问过后,再退回到A的上一个点(假设是B),再从B的另一个未被访问的邻接点出发,继续遍历。
例如对右边的这个无向图深度优先遍历,假定先从1出发,程序以如下顺序遍历:
1→2→5,然后退回到2,退回到1。
从1开始再访问未被访问过的点3 ,3没有未访问的邻接点,退回1。
再从1开始访问未被访问过的点4,再退回1 。
起点1的所有邻接点都已访问,遍历结束。
2.广度优先遍历
广度优先遍历并不常用,从编程复杂度的角度考虑,通常采用的是深度优先遍历。
广度优先遍历和广搜BFS相似,因此使用广度优先遍历一张图并不需要掌握什么新的知识,在原有的广度优先搜索的基础上,做一点小小的修改,就成了广度优先遍历算法。