圖的連通性


能否從一個頂點遍歷到圖的另一個頂點取決於圖的連線方式。連通性是圖論中的一個基本概念。連通性定義了圖是連通的還是不連通的。它根據邊和頂點有子主題,稱為邊連通性和頂點連通性。讓我們詳細討論它們。

連通性

如果**每對頂點之間都存在一條路徑**,則稱該圖是**連通的**。從每個頂點到任何其他頂點,都應該存在一些路徑可以遍歷。這就是圖的連通性。具有多個不連通頂點和邊的圖被稱為不連通圖。

示例1

在下面的圖中,可以從一個頂點遍歷到任何其他頂點。例如,可以使用路徑“a-b-e”從頂點“a”遍歷到頂點“e”。

Connectivity

示例2

在下面的示例中,無法從頂點“a”遍歷到頂點“f”,因為它們之間不存在直接或間接的路徑。因此,它是一個不連通圖。

Connectivity 1

連通性型別

圖的連通性大致可以分為兩類:

  • 邊連通性

  • 頂點連通性

邊連通性

設“G”是一個連通圖。移除使得“G”不連通的最小邊數稱為G的邊連通性。

**符號** − λ(G)

換句話說,**G的最小割集中的邊數**稱為G的邊連通性。

如果“G”有一條割邊,則*λ(G)*為1。(G的邊連通性。)

示例

看一下下面的圖。透過移除兩條最小邊,連通圖變得不連通。因此,它的邊連通性(λ(G))為2。

Edge Connectivity

這裡有四種透過移除兩條邊來斷開圖連線的方法:

Edge Connectivity 1

頂點連通性

設“G”是一個連通圖。移除使得“G”變得不連通或將“G”簡化為平凡圖的最小頂點數稱為它的頂點連通性。

**符號** − K(G)

示例

在上圖中,移除頂點“e”和“i”會使圖不連通。

Vertex Connectivity

如果G有一個割頂,則K(G) = 1。

**符號** − 對於任何連通圖G,

K(G) ≤ λ(G) ≤ δ(G)

頂點連通性 (K(G)),邊連通性 (λ(G)),G 的最小度數 (δ(G))。

示例

計算以下圖的λ(G)和K(G):

Vertex Connectivity Example

解答

從圖中,

δ(G) = 3

K(G) ≤ λ(G) ≤ δ(G) = 3 (1)

K(G) ≥ 2 (2)

刪除邊 {d, e} 和 {b, h},我們可以斷開 G 的連線。

因此,

λ(G) = 2

2 ≤ λ(G) ≤ δ(G) = 2 (3)

從 (2) 和 (3) 可知,頂點連通性 K(G) = 2

更新於:2019年8月23日

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