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連通圖

鎖定
圖論中,連通圖基於連通的概念。在一個無向圖 G 中,若從頂點i到頂點j有路徑相連(當然從j到i也一定有路徑),則稱i和j是連通的。如果 G 是有向圖,那麼連接i和j的路徑中所有的邊都必須同向。如果圖中任意兩點都是連通的,那麼圖被稱作連通圖。如果此圖是有向圖,則稱為強連通圖(注意:需要雙向都有路徑)。圖的連通性是圖的基本性質。 [1] 
中文名
連通圖
外文名
connected graph
學    科
數學,計算機
所屬領域
圖論
性    質
連通性
相關術語
無向圖

連通圖嚴格定義

對一個圖G= (V,E)中的兩點x和y,若存在交替的頂點和邊的序列
(在有向圖中要求有向邊
屬於E),則兩點 x和y是連通的。
是一條x到y的連通路徑,x和y分別是起點和終點。當x=y時,
被稱為迴路。如果通路
中的邊兩兩不同,則
是一條簡單通路,否則為一條複雜通路。如果圖G中每兩點間皆連通,則G連通圖

連通圖相關概念

連通分量無向圖 G的一個極大連通子圖稱為 G的一個連通分量(或連通分支)。連通圖只有一個連通分量,即其自身;非連通的無向圖有多個連通分量。
強連通圖有向圖 G=(V,E) 中,若對於V中任意兩個不同的頂點 xy,都存在從xy以及從 yx的路徑,則稱 G是強連通圖。相應地有強連通分量的概念。強連通圖只有一個強連通分量,即是其自身;非強連通的有向圖有多個強連分量。
單向連通圖:設G=是有向圖,如果u->v意味着圖G至多包含一條從u到v的簡單路徑,則圖G為單連通圖。
弱連通圖:將有向圖的所有的有向邊替換為無向邊,所得到的圖稱為原圖的基圖。如果一個有向圖的基圖是連通圖,則有向圖是弱連通圖。
初級通路:通路中所有的頂點互不相同。初級通路必為簡單通路,但反之不真。

連通圖性質

一個無向圖 G=(V,E) 是連通的,那麼邊的數目大於等於頂點的數目減一:|E|>=|V|-1,而反之不成立。 [2] 
如果 G=(V,E) 是有向圖,那麼它是強連通圖的必要條件是邊的數目大於等於頂點的數目:|E|>=|V|,而反之不成立。
沒有迴路的無向圖是連通的當且僅當它是樹,即等價於:|E|=|V|-1。
參考資料
  • 1.    Fred Buckley,Marty Lewinter.《圖論簡明教程》.李慧霸 王鳳芹 譯.北京:清華大學出版社.2005 年
  • 2.    W.T.Tutte, Graph Theory . Cambridge University Press . 2004 .