Введение в теорию графов G = (V, R) V – множество вершин R - множество ребер, соединяющих пару вершин R12 V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R34 R15 R14 R45 V4 Мощность множества – количество вершин (ребер) вершины смежные не смежные - соединяются ребром - не соединяются ребром R12 V2 R23 V3 R25 V6 V1 V5 R35 R34 R15 R14 R45 V4 V6 – изолированная вершина Степень вершины - количество инцидентных ей ребер V1 3 V2 3 V3 3 V4 3 V5 4 R12 V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R34 R15 R14 R45 V4 - последовательность чередующихся вершин и ребер замкнутый (цикл) простая цепь все вершины и ребра различны начальная и конечная вершины совпадают R12 V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R34 R15 R14 R45 V4 каждое ребро (дуга) имеет одно направление. Дуга – упорядоченная пара вершин. входящая степень вершины исходящая степень вершины - число входящих в вершину дуг - число исходящих из вершины дуг Определите входящие и исходящие степени вершин графа: R21 V2 R23 R12 R32 R24 V1 R14 входящая V1 V3 R34 V4 V2 V3 V4 исходящая ребрам или дугам графа поставлены в соответствие числовые величины. R21 V2 5 R12 4 R23 R32 R24 3 V3 V1 5 R14 8 7 5 R34 V4 - табличная форма представления графа номера вершин 1 2 3 4 1 0 35 0 17 2 35 0 32 0 3 0 32 0 18 4 17 0 18 0 несмежные вершины составить матрицу смежности для ориентированного графа: 5 V2 R12 4 R23 R32 R24 3 V3 V1 5 R14 8 7 5 R34 V4 граф, у которого все вершины и ребра принадлежат исходному графу. R12 V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R34 R15 R12 V2 R14 R45 V4 V1 V5 V2 R23 R14 R45 R25 V5 R35 V3 R15 V4 подграф, содержащий все вершины исходного графа и каждая вершина достижима из любой другой. V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R12 R34 R15 R14 R45 V4 V2 R12 V5 R23 V1 R14 R35 V3 R34 V4 граф, в V2 R23 котором нет циклов. R25 V5 R35 V3 V1 R12 R34 R15 R14 R45 V4 V2 V1 V5 R23 R35 V3 R34 V4 остовное связное дерево цикломатическое число γ=m–n+1 m – количество ребер n – количество вершин V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R12 R34 R15 γ = 8 – 5 + 1= 4 R45 V4 Преобразовать граф в остовные связные деревья: V2 R23 R25 V5 R35 V3 V1 R12 R34 R15 R45 V4 Построение остовного связного дерева минимального веса. 1. Удалить из графа все ребра V2 R23 6 R25 8 V3 R12 10 7 3 R35 R34 V5 V1 остовной подграф с изолированными вершинами. V2 R15 6 V1 V5 R45 4 10 V4 V3 V4 2. Сортировка ребер по возрастанию весов. V2 R23 6 R25 8 V3 R12 10 7 3 V5 R35 R34 V1 R15 6 4 R14 R45 10 V4 R12 10 R34 R35 10 8 R25 7 R14 R23 R45 4 R15 3 6 6 3. Ребра последовательно включают в остовное дерево по возрастанию их весов: 10 R12 R34 V2 R23 V1 6 R25 7 3 R 15 V5 R25 7 R14 R45 4 V3 R35 10 8 R23 V4 R45 4 R15 3 6 6 4. Алгоритм заканчивает работу, когда все вершины будут объединены в одно множество. Оставшиеся ребра не включаются в остовное дерево. V2 R23 V3 V1 6 R25 7 R12 10 R34 10 8 3 R 15 V5 R35 R45 4 R14 V4 6 γ = 8 – 5 + 1= 4 вес графа = 3 + 4 + 6 + 7 = 20