图论基础:数据结构中的无向图与有向图
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更新于2024-07-13
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"本资源主要探讨了图论在数据结构中的应用,特别是关于无向图和有向图的定义、术语以及表示方法。通过具体的例子和算法,解释了如何在图中寻找最小值,同时也涉及到了完全图的概念。"
在图论这个领域,数据结构中的图是由顶点(Vertices)集合V和边(Edges)集合E组成的,通常表示为Graph=(V,E)。这里的V是一个非空有限的顶点集,E是边集。根据边的不同性质,图可以分为两类:无向图和有向图。
1. **无向图**:在无向图中,边是无序的,即(v1, v2)与(v2, v1)被视为同一边。图中的边不具有方向性,任何两个顶点之间可以有零条或多条边相连。例如,图G1由顶点V1, V2, V3, V4组成,边包括{(V1, V2), (V1, V3), (V1, V4), (V2, V3), (V2, V4), (V3, V4)}。
2. **有向图**:与无向图相反,有向图的边是有顺序的,如<v1, v2>和<v2, v1>代表两条不同的边,分别从v1指向v2和从v2指向v1。在有向图中,v1称为始点,v2称为终点。图G2是一个有向图,包含顶点V1, V2, V3,边包括:<V1, V2>, <V2, V1>, <V2, V3>。
3. **多重图**:图论中不讨论多重图,即一条边连接相同两个顶点的情况可以有多条。
4. **完全图**:在无向图中,如果任意两个不同的顶点之间都有一条边相连,那么它被称为完全图。一个含有n个节点的完全无向图将有n*(n-1)/2条边。同样,在有向图中,如果每对不同的顶点间都有两条边(一条从一个顶点指向另一个,另一条反向),则称其为完全有向图,会有n*(n-1)条边。
在给定的描述中提到的"5条中找最小"和"8条中找最小"可能是指在图中找到最短路径或最小权值的问题,这通常涉及到Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法等。然而,由于这部分内容没有给出详细情境,我们无法深入探讨具体算法。
图论在数据结构中扮演着重要角色,广泛应用于网络设计、算法设计、优化问题等众多领域。理解和掌握图的定义、术语和基本概念是进一步学习图论算法的基础。
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