返 回 上一页 下一页

一、无向图的关联矩阵


二、有向图的关联矩阵


三、有向图的邻接矩阵


四、有向图的可达性矩阵

图的矩阵表示

重点:1、有向图,无向图的关联矩阵,

   2、有向图的邻接矩阵。

一、无向图的关联矩阵

1、设无向图 , ,

的关联矩阵

  

  例1、无向图 (下图所示),求 。

   

  解:

2、性质。

  (1) ,列和为 ,表示每条边关联两个顶点 (环关联的顶点重合)。

  (2) ,第 行元素之和为 的度数。

  (3) 握手定理

  (4) ,当且仅当 为孤立点。

  (5) 若第 列与第 列相同,则说明 与 为平行边。

二、有向图的关联矩阵

1、设无环有向图 , , , 的关联矩阵 ,

  其中

  例2、有向图 (下图所示),求 。

  

  解:

2、性质。

  (1) ,列和为 ,表示每条边有一起点,一终点。

  (2) ,第 行元素的绝对值之和,即 的度数为 。

  (3) ,所有元素之和为 ,“ ”个数 “ ”个数 。

三、有向图的邻接矩阵

1、设有向图 , , , 的邻接矩阵 。

  其中 指 邻接到 的边的条数 (非负整数)。

  例3、有向图 (下图所示),求 。

   

  解: 。

2、性质。

  (1) ,第 行元素之和,即 的出度。

  (2) ,第 列元素之和,即 的入度。

  (3) ,所有元素之和为 中边的总数,也可看成 中长度为 的通路总数。

  (4) 为 中环的个数,也可看成 中长度为 的回路总数。

3、求 中长度为 的通路数和回路数。

  (1) 令 矩阵乘法

        

    其中

    

    表示从 到 长度为 的通路数 或回路数 。

   考虑 ,简记为 。

    

     

   其中

    表示从 到 长度为 的通路数 或回路数 。

    为 中长度为 的通路总数,其中 为 中长度为 的回路总数。

  (2) 设

  则 中元素 为 中 到 长度小于等于 的通路总数, 为 中长度小于等于 的通路总数,其中 为 中长度小于等于 的回路总数。

  例4、在例3的有向图 中,

   (1) 求 , , 。

   (2) 求 到 长为 的通路数, 到 长为4的通路数, 到自身长为 的回路数, 中长为 的通路总数。

解:(1) , ,
    

  (2) 到 长为 的通路数是 ,

    到 长为 的通路数是 ,

    到自身长为 的回路数是 ,

    中长为 的通路总数是 ( 中所有元素之和)。

四、有向图的可达性矩阵。

  设 为有向图, ,令

   ,

  

  可达性矩阵

  其中元素 可由 求得,

  

 

 

返 回 上一页 下一页