- •Основные объекты графов
- •Способы задания графов
- •Изоморфизм на графах
- •Элементы графов
- •Степень вершины. Степень графа
- •Типы графов
- •Операции на графах
- •Связность в графах Понятие цепи
- •Связность графа
- •Компоненты связности графа
- •Нахождение компонент связности
- •Связность в орграфах
- •Нахождение ксс
- •Циклы в графе Эйлеровы и Гамильтоновы циклы
- •Цикломатика графа
- •Алгоритм нахождения базисной системы циклов
- •Разделяющие множества. Разрезы
- •Алгоритм нахождения базисной системы разрезов
- •Устойчивость графа Внешняя устойчивость графа
- •Внешняя устойчивость орграфа
- •Внутренняя устойчивость графа
- •Алгоритм нахождения пустых подграфов
- •Полные подграфы. Плотность графа
- •Алгоритм нахождения полных подграфов
Нахождение ксс
ТеоремаЛюбая вершина орграфа принадлежит ровно одной КСС орграфа.
, где - множество вершин, достижимых из ,- множество вершин, из которых достижимо .
Пример
- группировка, - отношение влияния.
Кланы – совокупности группировок с равными «правами» по отношению друг к другу и к внешним группировкам.
Сети
Орграф, в котором отсутствуют контуры, называется сетью. В сети есть следующие особые элементы:
вершина-исток() |
вершина-сток() |
Каждая вершина в сети является компонентой сильной связности. Пусть - орграф и- его КСС.Конденсатоморграфаназывается сеть, которая получена из орграфа путем сжатия каждой КСС в одну вершину.
Циклы в графе Эйлеровы и Гамильтоновы циклы
Цикл в графе называется Эйлеровым, если любое ребро графа участвует в его образовании ровно один раз. Граф, содержащий Эйлеров цикл называетсяЭйлеровым.
Теорема ЭйлераГраф является Эйлеровым тогда и только тогда, когда степени всех его вершин четные.
Цикл в графе называется Гамильтоновым, если каждая вершина графа участвует в его образовании ровно один раз. Граф, содержащий Гамильтонов цикл называетсяГамильтоновым.
Свойства «Эйлеровости» и «Гамильтоновости» являются независимыми.
| |
|
Цикломатика графа
Пусть - граф. Цикл в графе может быть записан в виде , где
Пример
Каждый цикл может быть представлен в качестве двоичного вектора. Множество циклов образует пространство двоичных векторов.Цикломатический базис– совокупность линейно независимых циклов графа, с помощью которых могут быть получены все остальные циклы.Цикломатическое число графа - мощность базисной системы циклов графа .
Пример
Граф, у которого цикломатическое число равно 0, называется деревом(илиациклическим графом). Многокомпонентный ациклический граф называетсядеревом.Остов графа– частичный граф исходного графа, в котором число вершин и число компонент связности совпадает с числом вершин и числом компонент связности исходного графа, но цикломатическое число равно 0.
Алгоритм нахождения базисной системы циклов
1. Получить остов графа (удалить ребер; удаляемые ребра называютсяхордами). 2. Добавляя к остову поочередно по одной хорде получаем базисную систему циклов.
Пример
|
остов |
хорды | ||||||
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
| |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
| |
|
|
|
1 |
1 |
|
|
1 | |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
| |
1 |
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 | |
1 |
|
1 |
1 |
|
|
1 |
1 | |
|
1 |
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
Множество всех циклов графа:
Число циклов в графе не превосходит .
Пример
123 |
Теорема КенигаГраф двудолен тогда и только тогда, когда он не содержит циклов нечетной длины.
Разделяющие множества. Разрезы
Пусть - некоторый связный граф. Подмножество ребер графа называетсяразделяющим множеством, если удаление их из графа изменяет число компонент связности. Разделяющее множество называетсяразрезомграфа, если любое его собственно подмножество не является разделяющим.
Пример
- разделяющее множество, разрез.
цикл разрез (коцикл)
Коциклический ранг - число линейно независимых коциклов графа..
Пример
.