图由数据元素和连接数据元素的线构成。在图中数据元素称为顶点(Vertex),连接顶点的线称为边(Edge)。一个图是由顶点集合和边集合组成的。一般记为形式:G=(V,E),或G=(V(G),E(G))。
1.有向图和无向图
无向图:边没有方向。例(V1,V2),也可写为(V2,V1)。
有向图:边有方向,例<V1,V2>,<V2,V1>是不同的。
2.邻接点
图中一条边的两个顶点称为邻接点。在有向图中,有方向之分,分为起始顶点和结束顶点。
3.顶点的度
是指连接某顶点的边的数量。在有向图中等于入度+出度之和。
4.完全图
若在图中,每两个顶点之间都存在一条边,该图则称为完全图。
对于有n个顶点的无向完全图,总边数=n(n-1)/2;
而对于有向图,其总边数为n(n-1);
5.子图
如果一个图G2的所有顶点和边都是另一个图G1的子集,则称G2为G1的子图。这里注意,必须边和顶点同时都是子集。
6.路径,路径长度和回路
在一个图中,从顶点到Vm到Vn存在一个顶点序列,表示从Vm到Vn有一条路径。
路径长度是指路径上边的数量。
例如,上图所示,从V2到V5有3条路径,分别是:
第1条路径:经过的边依次为(V2,V1),(V1,V5),路径长度为2.
第2条路径:经过的边依次为(V2,V1),(V1,V3),(V3,V5),路径长度为3
...
若一条路径上(所有)顶点不重复出现,则称此路径为简单路径。
若路径的第一个顶点和最后一个顶点相同,称为回路(Cycle)或环。
除第一个顶点和最后一个顶点相同,其余各顶点都不重复的回路称为简单回路。
7.连通图和连通分量
在无向图中,若两个顶点之间有路径,则称这两个顶点是连通的。若无向图G中任意两个顶点都是连通的,则称图G为连通图,否则称为非连通图。
无向图G的极大连通子图称为G的连通分量,任何连通图的连通分量只有一个,即该图本身。而非连通图就有多个连通分量。
8.权和网
在一个图中,每条边可以标上具有某种含义的数值,该数值称为对应边的权(Weight)。边上带有权值的图称为带权图,也称为网(Network)。