_112. Матрицы графов
Пусть D = (V, X) – орграф, где V = {v1, …, vn}, X = {x1, … , xm}.
Определение. Матрицей смежности орграфа D называется квадратичная матрица A(D) = [aij] порядка П, у которой
Определение. Если вершина V является крнцом ребра Х, то говорят, что V и Х – инциндентны.
Определение. Матрицей инциндентности оргафа D называется матрица размерности П´Т B(D) = [bij], у которой
Пример. Записать матрицы смежности и инцидентности для графа, изображенного на рисунке.
X1
V1 X4 V2
X2
X3
V3
Составим матрицу смежности:
V1 |
V2 |
V3 |
|
V1 |
0 |
1 |
0 |
V2 |
1 |
0 |
1 |
V3 |
1 |
0 |
0 |
Т. е. - матрица смежности.
Матрица инциндентности:
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
|
V1 |
-1 |
0 |
1 |
1 |
V2 |
1 |
-1 |
0 |
-1 |
V3 |
0 |
1 |
-1 |
0 |
Т. е.
Если граф имеет кратные дуги (ребра), то в матрице смежности принимается Aij=K, где K – кратность дуги (ребра).
С помощью матриц смежности и инциндентности всегда можно полностью определеить граф и все его компоненты. Такой метод задания графов очень удобен для обработки данных на ЭВМ.
Пример. Задана симметрическая матрица Q неотрицательных чисел. Нарисовать на плоскости граф G(V, X), имеющий заданную матицу Q своей матрицей смежности. Найти матрицу инциндентности R графа G. Нарисованть также орграф , имеющий матрицу смежности Q, определить его матрицу инциндентности С.
X4
x3
v2
x2 x5
x6
x1 v1 v3 x7 x8
x10
x11 x9
v4
Составим матрицу инциндентности:
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
X6 |
X7 |
X8 |
X9 |
X10 |
X11 |
|
V1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
V2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
V3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
V4 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Итого:
Построим теперь ориентированный граф с заданной матрицей смежности.
X4
x5
![]() |
v2
x2 x7
х3 x6
x1 v1 х8 v3 x10 x11
х9
х17 х15 x14
x16 х13 x12
v4
Составим матрицу инциндентности для ориетированного графа.
Элемент матрицы равен 1, если точка является концом дуги, -1 – если началом дуги, если дуга является петлей, элемент матрицы запишем как ±1.
Таким образом, операции с графами можно свести к операциям с их матрицами.
< Предыдущая | Следующая > |
---|