邻接矩阵

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邻接矩阵

2023-10-11 04:07| 来源: 网络整理| 查看: 265

   逻辑结构分为两部分:V和E集合,其中,V是顶点,E是边。因此,用一个一维数组存放图中所有顶点数据;用一个二维数组存放顶点间关系(边或弧)的数据,这个二维数组称为邻接矩阵。邻接矩阵又分为有向图邻接矩阵和无向图邻接矩阵。

定义

       邻接矩阵是表示顶点之间相邻关系的矩阵。设G=(v,E)是一个图,其中V={v1,v2,....,vn}。G的邻接矩阵是一个具有下列性质的n阶方阵:

(1)对无向图而言,邻接矩阵一定是对称的,而且主对角线一定为零(在此仅讨论无向简单图),副对角线不一定为零,有向图则不一定如此。

(2)在无向图中,任一顶点的度为第i列(或第i行)所有非零元素的个数,在有向图中顶点i的出度为第i行所有非零元素的个数,而入度为第i列所有非零元素的个数。

(3)用邻接矩阵法表示图共需要n^2个空间,由于无向图的邻接矩阵一定具有对称关系,所以扣除对角线为零外,仅需要存储上三角形或下三角形的数据即可,因此仅需要n(n-1)/2个空间。

特点

无向图的邻接矩阵一定是对称的,而有向图的邻接矩阵不一定对称。因此,用邻接矩阵来表示一个具有n个顶点的有向图时需要n^2个单元来存储邻接矩阵;对有n个顶点的无向图则只存入上(下)三角阵中剔除了左上右下对角线上的0元素后剩余的元素,故只需1+2+...+(n-1)=n(n-1)/2个单元。

无向图邻接矩阵的第i行(或第i列)非零元素的个数正好是第i个顶点的度。

有向图邻接矩阵中第i行非零元素的个数为第i个顶点的出度,第i列非零元素的个数为第i个顶点的入度,第i个顶点的度为第i行与第i列非零元素个数之和。

用邻接矩阵表示图,很容易确定图中任意两个顶点是否有边相连。

表示法

在图的邻接矩阵表示法中:

① 用邻接矩阵表示顶点间的相邻关系

② 用一个顺序表来存储顶点信息

图的矩阵

设G=(V,E)是具有n个顶点的图,则G的邻接矩阵是具有如下性质的n阶方阵:

【例】

下图中无向图G 5 和有向图G 6 的邻接矩阵分别为A1 和A 2 。

网络矩阵

若G是网络,则邻接矩阵可定义为:

其中:

w ij 表示边上的权值;

∞表示一个计算机允许的、大于所有边上权值的数。

【例】下面带权图的两种邻接矩阵分别为A 3 和A 4 。



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