【离散数学】图论(六)图的表示——矩阵

正文之前

在用计算机来表示一个图时,通常是采用矩阵形式来表示的,这一篇我们将介绍两种矩阵

  • 邻接矩阵(adjacency matrix)
  • 关联矩阵(incidence matrix)

正文

1. 邻接矩阵

1. 画图
  • 在邻接矩阵中,设矩阵共有i行,j列,行和列都用结点表示

  • i ≠ j 时,i 和 j 的元素表示与结点 i 和结点 j 相关联的边数

  • i = j 时,元素表示与此结点相关联的圈数的两倍

简单来说,每一列的元素之或者每一行的元素之(二者相同)表示该结点的度数

以此图为例,列举各结点度数:

  • a - 3
  • b - 5(圈表示2)
  • c - 3
  • d - 3

所以我们得出如下邻接矩阵:
2. 特点

若A为一个简单图的邻接矩阵,则Ani.j表示结点 i 到结点 j 的长度为 n 的路径数量,图的每条边长度都为1(听上去有点生涩,我们举个例子)

此图为例,我们画出邻接矩阵

然后我们画出矩阵A2

在矩阵A2中:

A2a,a表示从结点 a 到结点 a 有3条长度为2的路径:

  1. (a, b, a)
  2. (a, c, a)
  3. (a, d, a)

A2a,b表示从结点a到结点b有1条长度为2的路径:

  1. (a, c, b)

A2a,c表示从结点a到结点c有2条长度为2的路径:

  1. (a, b, c)
  2. (a, d, c)

A2a,d表示从结点a到结点d有1条长度为2的路径:

  1. (a, c, d)

关联矩阵

1. 画图
  • 在关联矩阵中,设矩阵共有i行,j列,行用结点表示,列用边表示

  • 当某个结点v与某条边e关联时,就用1表示Av,e,否则,用0表示

画出关联矩阵:

关于图的表示就介绍到这里了,谢谢大家!

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