如何把图的有关信息输入和存储到电子计算机里去呢?我们知道,图的最本质的内容是顶点与边或者顶点与顶点之间的关联关系,我们不难用矩阵来表示这种关联关系.
给无向图G=(V,E),其中V={v1,…,vn},E={e1,…,em}.若用矩阵的行标号i对应图G的顶点下标,用列标号j对应图G的边的下标,可构造一个n×m矩阵A(G)=(aij)n×m与图G对应,其中
称矩阵A为图G的关联矩阵,它描写了无向图G的顶点与边的关联情况.
若矩阵的行标号i和列标号j都对应图G顶点下标,则可以构造一个n×n矩阵B(G)=(bij)n×n与图G对应,其中
并称矩阵B为图G的邻接矩阵,它描写了图G的顶点间的邻接情况.
例6-6 写出图6-6的关联矩阵和邻接矩阵.
解 在矩阵A外的左边一列标出图G诸顶点,在矩阵的上方一行标出图G的诸边,得图6-6的关联矩阵如下:
显见,矩阵A中第i行的各元素之和为与vi关联的边数,而A的任一列元素之和恒为2.
在矩阵B外的左边一列及上方一行标出图G的诸顶点,得图6-6的邻接矩阵:
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邻接矩阵主对角线上的元素都为零,它是一个对称矩阵.显然,若图G为简单图,则B(G)的元素bij取值不是0就是1.
给有向图D=(V,E),其中V={v1,…,vn},E={e1,…,em},可构造它的n×m关联矩阵A(D)=(aij)n×m,其中
图D的邻接矩阵B(D)=(bij)n×n的元素bij为
例6-7 写出图6-11的关联矩阵和邻接矩阵.
解 图6-11的关联矩阵A(D)如下:
图6-11的邻接矩阵B(D)如下:
显见,对有向图D,A(D)的第j列各元素之和为零,而B(D)的第i行元素之和为以vi为起点的有向边的边数,B(D)第j列元素之和为以vj为终点的有向边的边数.
当V和E中元素的次序固定后,图与矩阵A或B是一一对应的,故而关联矩阵或邻接矩阵是描述图的另一种方式.
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