图论基础详解:有向图与无向图、度量与遍历

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本资源是一份关于图论的详细讲解课件,主要针对编程语言C++进行教学。图论是计算机科学中的一个重要分支,它以抽象的模型来描述各种关系网络,如网络连接、社会关系等。课程首先介绍了图的基本概念,包括: 1. 图的定义:图是由顶点(节点)和边组成的集合,通常表示为graph=(V,E),其中V是非空有限集合,E是边的集合。图根据边是否有方向可分为有向图和无向图:有向图的边具有特定的方向性,而无向图的边则没有方向。 2. 结点度量:在无向图中,一个结点的度是指与该结点相连的边的数量;在有向图中,分为入度(指向该结点的边的数量)和出度(从该结点出发的边的数量)。权值则是指边的“代价”或“长度”。 3. 连通性:如果图中任意两个结点间存在路径,则称该图是连通的;回路则是起点和终点相同的路径,也称为环。 4. 完全图:在无向图中,n阶完全图有n*(n-1)/2条边;在有向图中,n阶完全图有n*(n-1)条边。 接着,讲解了图的存储结构,以二维数组邻接矩阵为例,用于表示顶点之间的连接关系。课程还讨论了两种常用的图遍历算法:深度优先遍历(DFS)和广度优先遍历(BFS)。DFS类似于深度优先搜索,从一个起点出发,尽可能深地探索图的各个部分,而BFS则按照层级顺序遍历,从起点开始逐层扩展。 无论是哪种遍历方式,其时间复杂度都是O(n^2),因为需要检查每条边并访问所有顶点。理解这些基础概念和算法对于解决许多实际问题,如网络搜索、最短路径计算等,在编程中具有重要意义。 这份课件提供了一个全面的学习图论在C++编程中的基础知识框架,对想要深入理解图论及其在IT领域的应用的开发者来说,是一份有价值的参考资料。