什么是有向图(Digraph)

AI解读 2个月前 硕雀
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什么是有向图

有向图(Digraph)是图论中的一种特殊图结构,其特点是边具有方向性,即每条边连接两个顶点时,有一个明确的起点和终点。这种方向性使得有向图能够表示单向关系或流程,例如从一个节点到另一个节点的单向路径。另外,全部由无向边构成图称为无向图

具体来说,有向图由顶点集合 和边集合  组成,其中每条边 是一对有序顶点 (u,v),表示从顶点 u 指向顶点  的有向边。这种有序对也被称为弧或有向边。

在有向图中,每个顶点可以有出度和入度。出度是指从该顶点出发的边的数量,而入度是指指向该顶点的边的数量。例如,如果顶点 指向顶点 ,则 的出度增加1,而  的入度增加1。

有向图可以用来描述各种实际问题,如交通流、网络连接、任务调度等,因为它们允许指定方向和顺序。此外,有向图还可以进一步分为完全有向图、强连通图、弱连通图等类型,这些分类有助于分析和解决特定的问题。

总结来说,有向图是一种重要的图论概念,通过其方向性的边来表示节点之间的单向关系,并在许多领域中有着广泛的应用。

有向图相关术语:

出度:有某个顶点指出的边的个数称为该顶点的出度。
入度:指向某个顶点的边的个数称为该顶点的入度。
:入度+出度,称为该顶点的度。
注意:自环(起点和终点为同一顶点),此时出度算一度,入度也算一度。

有向边:一条有向边的第一个顶点称为它的头,第二个顶点称为它的尾。将有向边画为由头指向尾的一个箭头。
有向环:一条至少含有一条边,且起点和终点相同的有向路径。
有向路径:由一系列顶点组成,对于其中的每个顶点都存在一条有向边,从它指向序列中的下一个顶点。
注意:一副有向图中两个顶点v和w可能存在以下四种关系:
1:没有边相连;
2:存在从v到w的边v->w;
3:存在从w到v的边w->v;
4:即存在w到v的边,也存在v到w的边,即双向链接;

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