对图形的观察

原文:https://www.geeksforgeeks.org/observations-on-graph/

一个 图形 是一个非线性的数据结构用于表示一组对象,其中一些对象对是连接的。互连的对象由称为顶点的点表示,连接顶点的线称为。顶点用 V 表示,边用 E 表示。也可以说,图是一对集合 (V,E) 。例如:

在上图中,顶点集 V = {0,1,2,3} 和边集 E = {(0,1),(0,3),(1,2),(1,3),(2,3)}

图表的一些观察结果如下:

  • 在不考虑自循环的情况下,N 个顶点的无向图的最大边数:由于每个节点都可以连接到所有其他节点,因此第一个节点可以连接到(N–1)个节点。第二个节点可以连接到(N-2)个节点等等。因此,

边的总数为:1+2+3 ++ N =N *(N–1)/2条边

  • 在不考虑自循环的情况下,N 个顶点的有向图的最大边数:每条边都有它的开始顶点和结束顶点。起始顶点有 N 个选择。因为没有自循环,所以有(N–1)个选择作为结束顶点。所以通过将这些选择相乘来计算所有可能的选择。因此,

边的总数为:N *(N–1)

  • 有 N 个自循环顶点的图的最大边数:

边的总数为: N*N

  • 有 N 个顶点的无向图的最小边数:由于图是连通的,那么从每个顶点到每隔一个顶点必须有唯一的路径,去掉任何边都会使图断开。通过将 1 放置在上三角形的每一行中来实现最小值。现在,如果邻接矩阵的维数是 NxN ,那么第一行在上三角形中有(N–1)元素,第二行在上三角形中有(N–2)元素,以此类推。最后一行在上三角中有 0 元素。即(N–1)共有“上三角”行,每一行只有 1 。因此,

边的总数为:(N–1)

  • 具有 N 个顶点和 E 条边的未加权图的可能邻接矩阵的数量:对于具有 N 个顶点的未加权图,它可以表示为一个 (NxN) 矩阵(2D 数组),每个值为 0 (表示不存在边)或 1 (表示存在边)。

现在,如果第一行有 N 个不同的选择,那么第二行就有(N–1)个选择(因为已知边 1,2 的信息),以此类推。总的可能性是:

N (N–1)(N–2)…… 1 =N!

或者可以说等于 N 个元素的排列数即 N!

  • 具有 N 个顶点和 E 条边的图可能的邻接列表的数量:类似于上面的解释。等于边的排列数即 E!
  • 设 G 为一个图,其中所有顶点的*度至少为 2。那么 G 包含一个循环:*假设 G 简单,让 P 为最长路径为(v0v1v2…va 1va)。鉴于vat23】的度数为>t24】2vat29】必须与至少一个不是(va–1)的顶点 v 相邻,如果 v ∉ {v 0 ,…,v 然而,P 被选择为最大长度,因此这是不可能的,因此 v ∈ {v 0 …,va–2}。因此,如果 v = v i ,那么 v i+1 ,…,v a、T58】vI就是一个循环。****
  • 凯莱公式:

对于 N ≤ 1,在 N-1 个钟形顶点上有精确的NN–2T3】树形图。