2021-06-22 离散数学图论复习笔记
离散数学图论复习笔记
仅记了自己不太熟悉容易弄混的概念,不懂的可以回到知乎连接查看。
一、图的类型
- 无序对——(a,b),AB之间的线
- 无序积——A&B,AB之间线的集合
- 有序对——<a,b>,AB之间有方向的线
- 有序集——AxA,AB有向线的集合
- 无向图——G=<V,E>,其实也写成G=(V,E),V为顶点集,不能为空,E为边集,E=V&V,G为它们构成的有序对。
- 有向图——D=<V,E>,其中V非空,E=VxV(E有向)
- 一些特殊的图:
- n阶图——有n个顶点的图
- 有限图——顶点有限的图
- 零图——没有边的图
- 平凡图——只有一个顶点,没有边
- 空图——V,E都为空
- 标定图——带标记的图
- 非标定图——不带标记的图
- 底图——去掉方向的图(有向图去掉方向后的图)
二、图中各元素的关联
- 关联次数:
- 无向图:相邻两点均为1,环的关联次数为2.
- 有向图:相邻两点,起点为+1,终点为-1.
- 平行边: 起点和终点相同的边。
- 邻域:
- 无向图:
邻域:与点u相邻的点的集合。
闭邻域:邻域并上u本身。
关联:与u关联的边的集合。 - 有向图:
后继:从u出发达到的终点。
前驱:以u为终点的起点。
闭邻域:后继与前驱的并集。
- 度
无向图 度:连在u上的边数。
有向图 度:出入度。
三、图论的基本定理
- 握手定理:
- 无向图:
所有顶点的度之和一定是偶数(两两成对)。
含有度数为奇的顶点一定有偶数个。(既然度数不给力,只能从点的个数入手了[坏笑]) - 有向图:
出度=入度=边数。
四、度数列可视化
- 兴致好的图
- 简单图: 无环无平行边。
- K-正则图: 所有点的度都为K
- 度数列
- 每个顶点的度组成的序列d
例:d=(5,1,2,3,3)
- 可图化
- 可依照度数列d,画出符合要求的图G
- 条件:d的和为偶数
- 可简单图化
- 可依照度数列d,画出符合要求的简单图G(无环无平行边)
- 充要条件:Havel定理,d递减,间隔为1.
还有一个Erdös的充要条件,先不弄了。
五、图的结构
- 图同构
- 双射,两图的顶点和边关系一样。
- 图族
- 完全图: 所有顶点之间两两都有联系的图。
- 生成子图: 包括原图所有顶点的子图。
- 导出子图: 不一定包括所有顶点,但是给出的顶点的边都带着。
- 很多特殊图,此处不一 一阐述。
- 通路与回路
- 通路: 起点到终点的顶点序列。
- 回路: 起点=终点的通路。
- 弱、强、单向连通
- 弱连通: 通路,且每个顶点恰好过一次。
- 强连通: 回路,且每个顶点都过过(每个顶点至少过一次)
- 单向连通: 通路,且每个顶点至少过一次
- 无向图连通度
- 点连通度: 删除多少点后,图不连通?
无向完全图点连通度:k(Kn)=n-1
平凡图点连通度为0.(平凡图只有一个顶点,无边)
应用:点连通性越大,连通度越好,作为网络牢固性越强,成本越大
- 边连通度: 删除多少边后,图不连通?
- 各种割集
- 点割集: 删除一组点,图连通性被破坏,且组里面随便拿出一个点都不能单独破坏掉图的连通性。
- 割点: 弥补点割集的不足,一个点单打独斗也可以完成破坏任务。
- 边割集: 删除一组边破坏图连通性,同样,组里随便拿出一条边都不能单独去破坏图连通性。
- 割边(桥): 一条边就可以单打独斗了。
- 一些引理
- 彼得森图: 点连通度=3, 边连通度=3。
- whitney定理:点连通度(G) <= 边连通度(G) <= 最小度(G)
- 欧拉图
欧拉通路:经过图中所有边的简单通路;
半欧拉图:有欧拉通路的图;
欧拉回路:经过图中所有边的简单回路;
欧拉图:有欧拉回路的图。
哈密顿图
树
《离散数学》学习记录 - 图论
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