圖論 - 可遍歷性



如果可以繪製一條經過所有頂點而不重複相同路徑的路徑,則該圖是可遍歷的。基於此路徑,本章描述了尤拉路徑和歐拉回路等一些類別。

尤拉路徑

尤拉路徑包含圖 'G' 的每條邊恰好一次,並且包含圖 'G' 的每個頂點至少一次。如果連通圖 G 包含尤拉路徑,則稱其為可遍歷的。

例子

Euler’s Path

尤拉路徑 = d-c-a-b-d-e。

歐拉回路

在尤拉路徑中,如果起始頂點與其結束頂點相同,則稱為歐拉回路。

例子

Euler's Circuit

尤拉路徑 = a-b-c-d-a-g-f-e-c-a。

歐拉回路定理

連通圖 'G' 可遍歷當且僅當 G 中具有奇數度的頂點數恰好為 2 或 0。如果連通圖 G 恰好有兩個奇數度頂點,則它可以包含尤拉路徑,但不能包含歐拉回路。

注意 − 此尤拉路徑以一個奇數度頂點開始,以另一個奇數度頂點結束。

例子

Euler’s Circuit Theorem

尤拉路徑 − b-e-a-b-d-c-a 不是歐拉回路,但它是尤拉路徑。顯然它恰好有兩個奇數度頂點。

注意 − 在連通圖 G 中,如果奇數度頂點數 = 0,則存在歐拉回路。

哈密頓圖

如果存在一個包含圖 G 所有頂點的迴路,則稱連通圖 G 為哈密頓圖。

每個迴路都是一個環路,但環路可能包含多個迴路。這樣的迴路稱為圖 G 的哈密頓迴路

哈密頓路徑

如果連通圖包含圖 G 的每個頂點恰好一次,則稱其為哈密頓圖。這樣的路徑稱為哈密頓路徑

例子

Hamiltonian Path

哈密頓路徑 − e-d-b-a-c。

注意

  • 歐拉回路包含圖的每條邊恰好一次。

  • 在哈密頓迴路中,可以跳過圖的一些邊。

例子

請看下面的圖:

Hamiltonian cycle

對於上面顯示的圖:

  • 存在尤拉路徑 – 錯誤

  • 存在歐拉回路 – 錯誤

  • 存在哈密頓迴路 – 正確

  • 存在哈密頓路徑 – 正確

G 有四個奇數度頂點,因此它不可遍歷。透過跳過內部邊,該圖具有經過所有頂點的哈密頓迴路。

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