图论
- 1.简单图
- 2.简单图的补图
- 3.图的同构
- 4.完全图
- 5.偶图
- 6.完全偶图
1.简单图
简单图:无环无平行边的图。下图:左环右平行边
平凡图:
G
=
(
1
,
0
)
G=(1,0)
G=(1,0)
零图:
G
=
(
p
,
0
)
G=(p,0)
G=(p,0)
2.简单图的补图
补图:对于
G
=
(
V
,
E
)
G=(V,E)
G=(V,E),有
E
1
=
{
u
v
∣
u
≠
v
且
u
,
v
∈
V
}
E_1=\{uv|u \neq v 且 u,v\in V\}
E1={uv∣u=v且u,v∈V},则
G
G
G 的补图为:
G
‾
=
H
=
(
V
,
E
1
\
E
)
\overline{G}=H=(V,E_1 \backslash E )
G=H=(V,E1\E) 注意:
1、简单图才有补图;
2、
n
n
n 阶简单图与其补图的顶点集是相同的;
3、
n
n
n 阶简单图任意一对顶点邻接(有边)的充要条件是这对顶点在补图中不邻接;
4、
n
n
n 阶简单图与其补图的边数之和等于完全图
K
n
K_n
Kn 的边数。
3.图的同构
有
G
=
(
V
,
E
)
,
H
=
(
U
,
F
)
,
∣
V
∣
=
∣
U
∣
G=(V,E),\quad H=(U,F),\quad |V|=|U|
G=(V,E),H=(U,F),∣V∣=∣U∣
若
∃
φ
:
V
→
U
(
φ
是
双
射
)
若 \exists \quad \varphi:V\rightarrow U\quad(\varphi是双射)
若∃φ:V→U(φ是双射)
且
v
1
v
2
∈
E
⇔
φ
(
v
1
)
φ
(
v
2
)
∈
F
且\quad v_1v_2 \in E\Leftrightarrow\varphi(v_1)\varphi(v_2)\in F
且v1v2∈E⇔φ(v1)φ(v2)∈F 则称
G
G
G 和
H
H
H 同构(即给
V
V
V 中的顶点重新命名得到新的集合
U
U
U)。例如下图中,第一行的两个图是相等的,只是画法不同;在第二行,左图选出两个不同颜色的点交换位置,得到右图,则左图和右图为同构。
4.完全图
完全图:是一个简单图,图中任意一个顶点都与其他顶点有且只有一条边连接。
n
n
n 个顶点的完全图用
K
n
K_n
Kn 表示,称为
n
n
n 阶完全图。例如:
从左往右依次为:1至5阶完全图,即为
K
1
,
K
2
,
K
3
,
K
4
,
K
5
K_1,K_2,K_3,K_4,K_5
K1,K2,K3,K4,K5 ,完全图的边数为
n
(
n
−
1
)
2
\frac{n(n-1)}{2}
2n(n−1)。
5.偶图
偶图:在一个图
G
=
(
V
,
E
)
G=(V,E)
G=(V,E) 中,顶点集
V
V
V 可分解为两个非空子集
X
X
X 和
Y
Y
Y,且边的两个顶点分别属于
X
X
X 和
Y
Y
Y (两个顶点不在同一个子集中)。偶图可以有平行边。如下图:
现实生活中的例子有很多,比如:老师和课程,一个老师可以教多个课程,一个课程可以有多个老师来教。
6.完全偶图
完全偶图:首先是简单偶图(简单图+偶图),其次
X
X
X 中的每个顶点都与
Y
Y
Y 中每个顶点相连。 若
∣
X
∣
=
n
|X|=n
∣X∣=n,
∣
Y
∣
=
m
|Y|=m
∣Y∣=m,则完全偶图记为
K
n
,
m
K_{n,m}
Kn,m,边数为
n
m
nm
nm;如下完全偶图
K
3
,
3
K_{3,3}
K3,3,顶点分为两部分,蓝色集和红色集,每一个蓝色顶点都与全部红色的顶点邻接,且相同颜色的顶点不邻接。