在图论中,连通图基于连通的概念。在一个无向图 G 中,若从顶点vi到顶点vj有路径相连(当然从vj到vi也一定有路径),则称vi和vj是连通的。如果 G 是有向图,那么连接vi和vj的路径中所有的边都必须同向。如果图中任意两点都是连通的,那么图被称作连通图。图的连通性是图的基本性质。
概述
在图论中,连通图基于连通的概念。在一个无向图G中,若从顶点vi到顶点vj有路径相连(当然从vj到vi也一定有路径),则称vi和vj是连通的。如果G是有向图,那么连接vi和vj的路径中所有的边都必须同向。如果图中任意两点都是连通的,那么图被称作连通图。图的连通性是图的基本性质。
严格定义
对一个图G=(V,E)中的两点x和y,若存在交替的顶点和边的序列Γ=(x=v0-e1-v1-e2-…-ek-(vk+1)=y)(在有向图中要求有向边vi−(vi+1)属于E),则两点x和y是连通的。Γ是一条x到y的连通路径,x和y分别是起点和终点。当x=y时,Γ被称为回路。如果通路Γ中的边两两不同,则Γ是一条简单通路,否则为一条复杂通路。如果图G中每两点间皆连通,则G是连通图。
相关概念
连通分量:无向图的一个极大连通子图称为的一个连通分量(或连通分支)。连通图只有一个连通分量,即其自身;非连通的无向图有多个连通分量。
强连通图:有向图=(,)中,若对于V中任意两个不同的顶点和,都存在从到以及从到的路径,则称是强连通图。相应地有强连通分量的概念。强连通图只有一个强连通分量,即是其自身;非强连通的有向图有多个强连分量。
单向连通图:设G=是有向图,如果u->v意味着图G至多包含一条从u到v的简单路径,则图G为单连通图。
弱连通图:将有向图的所有的有向边替换为无向边,所得到的图称为原图的基图。如果一个有向图的基图是连通图,则有向图是弱连通图。
初级通路:通路中所有的顶点互不相同。初级通路必为简单通路,但反之不真。
性质
一个无向图=(,)是连通的,那么边的数目大于等于顶点的数目减一:|E|>=|V|-1,而反之不成立。如果=(,)是有向图,那么它是强连通图的必要条件是边的数目大于等于顶点的数目:|E|>=|V|,而反之不成立。没有回路的无向图是连通的当且仅当它是树,即等价于:|E|=|V|-1。
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