Một số dạng đồ thị đặc biệt.. Trần Quang KhảiĐồ thị vô hướng Đồ thị có hướng Chương 06... Trần Quang Khải Bậc của đỉnh Chương 06... Bậc degree của đỉnh là số các cạnh nối với nó... Một
Trang 1TOÁN RỜI RẠC
Chương 06:
Đồ thị
Trang 2Toán rời rạc: 2011-2012
Nội dung
1 Giới thiệu về lý thuyết đồ thị.
2 Đồ thị vô hướng – Đồ thị có hướng.
3 Bậc của đỉnh.
4 Một số dạng đồ thị đặc biệt.
5 Biểu diễn đồ thị trên máy tính.
Chương 6: Đồ thị 2
Trang 3Giới thiệu
Những câu hỏi cũ:
Đường nào nhanh nhất tới nhà người yêu ?
Đường nào gần nhất tới café Gió và Nước ?
Trang 4Toán rời rạc: 2011-2012
Giới thiệu
Câu hỏi khác:
Thế kế mạng LAN cho tòa nhà 20 tầng thế nào đây?
Sắp đặt các links trong website sao cho hợp lý?
Sắp xếp cả núi công việc để hoàn thành sớm nhất?
Chương 6: Đồ thị 4
Trang 6Toán rời rạc: 2011-2012
Giới thiệu
Lý thuyết đồ thị:
Là một lý thuyết kinh điển
Ứng dụng rộng rãi ngày nay, trong nhiều lĩnh vực:
• Nghiên cứu Khoa học.
• Công nghiệp.
Khởi xướng:
Leonard Euler (thế kỷ 18).
Chương 6: Đồ thị 6
Trang 7Giảng viên: ThS Trần Quang Khải
Đồ thị vô hướng
Đồ thị có hướng
Chương 06
Trang 9Đồ thị đa cạnh
Multi-graph (đa đồ thị): G = (V, E)
E: cho phép nhiều cạnh nối một cặp đỉnh
Trang 10Toán rời rạc: 2011-2012
Đồ thị “giả”
Pseudo-graph (giả đồ thị): G = (V, E)
E: cho phép lặp (loop) tại các đỉnh
(Còn gọi là chứa các khuyên )
Chương 6: Đồ thị 10
Trang 12Toán rời rạc: 2011-2012
Giảng viên: ThS Trần Quang Khải
Bậc của đỉnh Chương 06
Trang 13Một số thuật ngữ cơ bản
Đồ thị vô hướng:
Cho G = (V, E) là đồ thị vô hướng và
u và v gọi là 2 đỉnh liền kề (adjacent).
e gọi là cạnh nối (cạnh kề: incident) của u và v.
u và v gọi là điểm cuối của e.
Bậc (degree) của đỉnh là số các cạnh nối với nó.
Kí hiệu: deg(e) = …
E v
u
e ( , )
Trang 15Một số thuật ngữ cơ bản
Đồ thị có hướng:
Cho G = (V, E) là đồ thị có hướng và
u gọi là nối tới v , v gọi là được nối từ u .
u gọi là đỉnh đầu, v gọi là đỉnh cuối.
Khi đó:
deg−(u) : bậc “vào” ( in-degree ) của u.
deg+(u) : bậc “ra” ( out-degree ) của u.
E v
u
e ( , )
Trang 16Toán rời rạc: 2011-2012
Bậc của đỉnh – Ví dụ
Chương 6: Đồ thị 16
Trang 17v deg
2
Trang 18v deg
v deg
Trang 19Một số dạng đồ thị đặc biệt
1 Đồ thị đầy đủ (complete): n đỉnh
Mỗi cặp đỉnh đều có đúng 1 cạnh nối Kí hiệu: Kn.
Trang 21Một số dạng đồ thị đặc biệt
3 Đồ thị bánh xe (wheel): n ≥ 3 đỉnh và 1 đỉnh ở
giữa nối với các đỉnh kia
Kí hiệu: Wn.
Trang 23Một số dạng đồ thị đặc biệt
5 Đồ thị dạng khối n chiều : n-cube.
Kí hiệu: Qn.
Q
Trang 24 lai (có dư thừa nhưng tăng độ tin cậy).
Cấu trúc kết nối của máy tính song song:
một chiều,
lưới,
siêu khối (n-cube).
Chương 6: Đồ thị 24
Trang 25Đồ thị phân đôi
Bipartite graph:
Các đỉnh của 1 đồ thị chia làm 2 tập con
Mỗi cạnh nối 1 đỉnh từ tập này đến 1 đỉnh ở tập kia.
Ví dụ:
Quan hệ hôn nhân trong một làng, gồm 2 tập con là
phái nam và phái nữ.
Quan hệ “gán” giữa danh sách các công việc và danh
sách các nhân viên.
Trang 261, ,
) , ( u v E u V v V
Trang 27Đồ thị phân đôi
Đồ thị phân đôi đầy đủ (complete bipartite):
G = (V, E) là phân đôi đầy đủ nếu
u V
v V
1, 2, ( , )
K 3,4
Trang 28Toán rời rạc: 2011-2012
Đồ thị phân đôi
Chương 6: Đồ thị 28
K 12,12
Trang 29Đồ thị đều
Regular graph: đồ thị đơn được gọi là đều nếu
Ví dụ:
V v
u v
deg u
deg ( ) ( ), ,
Trang 30Toán rời rạc: 2011-2012
Đồ thị bù
Complementary graph:
Cho đồ thị đơn G = (V, E) Đồ thị bù G = (V, E)
của G được định nghĩa như sau:
Ví dụ:
Chương 6: Đồ thị 30
) ,
( W F
G
} )
, (
| ) ,
Trang 31(
) ,
(
21
21
21
22
21
11
E E
V V
G G
E V
G E
Trang 32Toán rời rạc: 2011-2012
Giảng viên: ThS Trần Quang Khải
Biểu diễn đồ thị trong
máy tính
Trang 33Các cách biểu diễn
1 Danh sách cạnh kề (adjacency list).
2 Ma trận đỉnh kề (adjacency matrix).
3 Ma trận cạnh kề (incidence matrix).
Trang 34Toán rời rạc: 2011-2012
Danh sách cạnh kề (adjacency list)
Chương 6: Đồ thị 34
Trang 350
) ,
(
Trang 36if
0
ij
v e
m