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算法和数据结构4.1图的定义

算法和数据结构4.1图的定义

作者: 数字d | 来源:发表于2019-07-31 15:38 被阅读0次

计算机中所说的图是指离散数学中的图
如下图:


tu.jpg

上图中的圆圈叫作顶点,也叫作结点,链接顶点的线叫作边。也就是说,由顶点和连接每对顶点的边所构成的图形就是图。

图可以用来表现各种关系,如果将车站作为顶点,相邻两个站点用边连接,就能用来表示路线了。

另外,还可以在计算机网络中把路由器作为顶点,将相互连接的两个路由器用边连接,这样就能用图来表现网络的连接关系了。

加权图

图是由顶点和边连接而成,我们还可以给边添加一个值。
这个值叫做权重或者权,加了权的图叫作加权图。没有权的边只能表示两个顶点的连接状态,而有权的边就可以表示顶点之间的连接程度。
根据图点的内容不同,这个连接程度也不同。比如在计算机网络中,给两台路由器之间的边添加传输数据所需要的时间,这张图就能表示网络之间的通信时间了。
而在路线途中,如果把地铁在两个车站之间的行驶时间加上,这张图就能表现整个路线的移动时间,如果把这两个车站间的票价加上,就能表现乘车费用了。

有向图

当我们想在路线图中表示该路线只能单向行驶时,就可以给边加上箭头,这样的图就是有向图。与此想对应,边上没有箭头的图便是无向图。
下图中我们可以从顶点A到B但是不能从B到A,而B和C之间有两条分指向两个方向,因此可以双向移动。
和无向图一样,有向图的边可以加上权重。
在下图中,从顶点B到顶点C的权重为5,而从顶点C到顶点B的权重是7。
如果做得是一个表示移动时间的图,而从B到C是下坡路,就有可能是这种情况。这种情况属于有向图中的非对称的权重。

图的便利

假设图有两个顶点s和t,而我们设置了一种算法,可以找出从s到t的权重之间和最小的那条路径。
那么这种算法就可以泳道这些问题中:
寻找计算机网络中通信时间最短的路径;
寻找路线图中耗时最短的路径;
寻找路线图中最省车费的路径等。

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