2025年数据结构-图

数据结构-图一 概念 说到图 大多数人立刻会想到一幅画 一张地图 但是我们今天所说的图是一种数据结构 图是由顶点 vertice 集和边 edge 集组成的 图又分为有向图 无向图 带权图 下图所示的是一个有向图 有向图 顾名思义就是具有方向的图 如上所示 顶点 1 指向顶点 2 但是顶点 2 无法指向顶点 1 无向图 就是不区分方向的图 顶点 1 可以指向顶点 2

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​一、概念

说到图,大多数人立刻会想到一幅画,一张地图……但是我们今天所说的图是一种数据结构。

图是由顶点(vertice)集和(edge)集组成的,图又分为有向图无向图带权图,下图所示的是一个有向图


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有向图:顾名思义就是具有方向的图,如上所示,顶点1指向顶点2,但是顶点2无法指向顶点1。

无向图:就是不区分方向的图,顶点1可以指向顶点2,同时顶点2也可以指向顶点1。

带权图:表示边带有权重的图,如下图所示

另外图中还包含路径这个概念,如上图v1到v7的路径有

  • v1->v2->v4->v7
  • v1->v2->v4->v5->v7

  • v1->v2->v5->v7
  • v1->v4->v7
  • v1->v4->v5->v7

以上这几种,如果要计算最短路径则需要将权重考虑在内,很显然v1->v7的最短路径是第四种方案,值为5。


二、图的表示方式

在简单介绍完图的基本概念以后,我们再讨论图的表示方式。

第一种表示方式:邻接矩阵

邻接矩阵是表示图中顶点和顶点之间关系的矩阵,我们将如下的图(非带权图)转换成邻接矩阵。

我们定义:若顶点v1可以指向v2,则矩阵中的值标记为1,否则为0,如下图便是得到的邻接矩阵

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