五、图
图的概念
图是一种较线性表和树形结构更为复杂的数据结构。在线性表中每个数据元素只有一个(直接)前驱和后继,即各数据元素之间仅有线性关系。在树形结构中,数据元素之间有明显的层次关系,每一层中的数据元素只和上一层中的一个元素(即双亲结点)相关。而在图中,任意两个数据元素之间均有可能相关。
图(graph)是图型结构的简称。它是一种复杂的非线性数据结构。图在各个领域都有着广泛的应用。图的二元组定义为:
G=(V,E)
其中,V是非空的顶点集合,即
V={v i |1≤i≤n,n≥1,v i ∈elemtype,n为顶点数}
E是V上二元关系的集合,一般只讨论仅含一个二元关系的情况,且直接用E表示这个关系。这样,E就是V上顶点的序偶或无序对(每个无序对(x,y)是两个对称序偶和的简写形式)的集合。对于V上的每个顶点,在E中都允许有任意多个前驱和任意多个后继,即对每个顶点的前驱和后继个数均不加限制。回顾一下线性表和树的二元组定义,都是在其二元关系上规定了限制条件,线性表的限制条件是只允许每个结点有一个前驱和一个后继,树的限制条件是只允许每个结点有一个前驱。因此,图比线性表和树更具有广泛性,它包含线性表和树在内,线性表和树可以认为是图的简单情况。来源:www.examda.com
对于一个图G,若E是序偶的集合,则每个序偶对应图形中的一条有向边,若E是无序对的集合,则每个无序对对应图形中的一条无向边,所以可把E看作为边的集合。这样,图的二元组定义可叙述为:图的非空顶点集(vertexset)和边集(edgeset)所组成。针对图G,顶点集和边集可分别记为V(G)和E(G)。边集E(G)允许是空集,若是空集,图G中的顶点均为孤立顶点。对于一个图G,若边集E(G)为有向边的集合,则称此图为有向图(digraph),若边集E(G)为无向边的集合,则称此图为无向图(undigraph)。
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