离散数学图论课件1第1页,共22页,星期日,2025年,2月5日
定义一个图是一个三元组V(G),E(G),φG,简记为G=V,E,其中:V={v1,v2,v3,…,vn}是一个非空集合,vi(i=1,2,3,…,n)称为结点,简称点,V为结点集;E={e1,e2,e3,…,em}是一个有限集,ei(i=1,2,3,…,m)称为边,E为边集,E中的每个元素都有V中的结点对(有序偶或无序偶)与之对应。一、图的术语2第2页,共22页,星期日,2025年,2月5日
图的术语若边e与结点无序偶(u,v)相对应,则称边e为无向边,记为e=(u,v),这时称u,v是边e的两个端点;若边e与结点有序偶u,v相对应,则称边e为有向边(或弧),记为e=u,v,这时称u是边e的始点(或弧尾),v是边e的终点(或弧头),统称为e的端点;在一个图中,关联结点vi和vj的边e,无论是有向的还是无向的,均称边e与结点vi和vj相关联,而vi和vj称为邻接点,否则称为不邻接的;关联于同一个结点的两条边称为邻接边;图中关联同一个结点的边称为自回路(或环);图中不与任何结点相邻接的结点称为孤立结点;仅由孤立结点组成的图称为零图;仅含一个结点的零图称为平凡图;3第3页,共22页,星期日,2025年,2月5日
续:含有n个结点、m条边的图称为(n,m)图;每条边都是无向边的图称为无向图;每条边都是有向边的图称为有向图;有些边是无向边,而另一些是有向边的图称为混合图。在有向图中,两个结点间(包括结点自身间)若有同始点和同终点的几条边,则这几条边称为平行边,在无向图中,两个结点间(包括结点自身间)若有几条边,则这几条边称为平行边,两结点vi,vj间相互平行的边的条数称为边(vi,vj)或vi,vj的重数;含有平行边的图称为多重图。非多重图称为线图;无自回路的线图称为简单图。赋权图G是一个三元组V,E,g或四元组V,E,f,g,其中,V是结点集合,E是边的集合,g是从E到非负实数集合的函数。4第4页,共22页,星期日,2025年,2月5日
(a)例:(b)(c)(d)例:5第5页,共22页,星期日,2025年,2月5日
(e)(f)(g)(h)例:例:6第6页,共22页,星期日,2025年,2月5日
(i)(j)(k)(l)例:例:7第7页,共22页,星期日,2025年,2月5日
(m)(n)(o)(p)例:例:8第8页,共22页,星期日,2025年,2月5日
定义在无向图G=V,E中,与结点v(v?V)关联的边的条数,称为该结点的度数,记为deg(v);定义在有向图G=V,E中,以结点v(v?V)为始点引出的边的条数,称为该结点的引出度数,简称出度,记为deg+(v);以结点v(v?V)为终点引入的边的条数,称为该结点的引入度数,简称入度,记为deg-(v);而结点的出度和入度之和称为该结点的度数,记为deg(v),即deg(v)=deg+(v)+deg-(v);δ(G)最小度,Δ(G)最大度定义在图G=V,E中,对任意结点v?V,若度数deg(v)为奇数,则称此结点为奇度数结点,若度数deg(v)为偶数,则称此结点为偶度数结点。二、度数9第9页,共22页,星期日,2025年,2月5日
例:deg(v1)=3,deg+(v1)=2,deg-(v1)=1;deg(v2)=3,deg+(v2)=2,deg-(v2)=1;deg(v3)=5,deg+(v3)=2,deg-(v3)=3;deg(v4)=deg+(v4)=deg-(v4)=0;deg(v5)=1,deg+(v5)=0,deg-(v5)=1;例:10第10页,共22页,星期日,2025年,2月5日
定理1.在无向图G=V,E中,所有结点的度数的总和等于边数的两倍,即:在有向图G=V,E中,所有结点的出度之和等于所有结点的入度之和,所有结点的度数的总和等于边数的两倍,即:11第11页,共22页,星期日,2025年,2月5日
定理定理在图G=V,E中,其V={v1,v2,v3,…,vn},E={e1,e2,……,em},度数为奇数的结点个数为偶数。证明设V1={v|v?V且deg(v)=奇数},V2={v|v?V且deg(v)=偶数}。显然,V1∩V2=Φ,且V1∪V2=V,于是有:由于上式中的2m和偶度数结点度数之和均为偶数,因而奇数的结点个数也为偶数。于是|V1|为偶数(因为V1中的结点v之deg(v)都为奇数),即奇度数的结点个数为偶数。12第12页,共22页,星期日,2025年,2月5日
三、完全图定义在图G=V,E中,若所有结点的度数均有相
同度数d,则称此图为d次正则图。定义一个(n,m)(n?2)的简单无向图,若它
为n-1次正则图,则称该(n,m)图为无向简单
完全图,简