图的连通性


能否从一个顶点遍历到图的另一个顶点取决于图的连接方式。连通性是图论中的一个基本概念。连通性定义了图是连通的还是不连通的。它根据边和顶点有子主题,称为边连通性和顶点连通性。让我们详细讨论它们。

连通性

如果**每对顶点之间都存在一条路径**,则称该图是**连通的**。从每个顶点到任何其他顶点,都应该存在一些路径可以遍历。这就是图的连通性。具有多个不连通顶点和边的图被称为不连通图。

示例1

在下面的图中,可以从一个顶点遍历到任何其他顶点。例如,可以使用路径“a-b-e”从顶点“a”遍历到顶点“e”。

Connectivity

示例2

在下面的示例中,无法从顶点“a”遍历到顶点“f”,因为它们之间不存在直接或间接的路径。因此,它是一个不连通图。

Connectivity 1

连通性类型

图的连通性大致可以分为两类:

  • 边连通性

  • 顶点连通性

边连通性

设“G”是一个连通图。移除使得“G”不连通的最小边数称为G的边连通性。

**符号** − λ(G)

换句话说,**G的最小割集中的边数**称为G的边连通性。

如果“G”有一条割边,则*λ(G)*为1。(G的边连通性。)

示例

看一下下面的图。通过移除两条最小边,连通图变得不连通。因此,它的边连通性(λ(G))为2。

Edge Connectivity

这里有四种通过移除两条边来断开图连接的方法:

Edge Connectivity 1

顶点连通性

设“G”是一个连通图。移除使得“G”变得不连通或将“G”简化为平凡图的最小顶点数称为它的顶点连通性。

**符号** − K(G)

示例

在上图中,移除顶点“e”和“i”会使图不连通。

Vertex Connectivity

如果G有一个割顶,则K(G) = 1。

**符号** − 对于任何连通图G,

K(G) ≤ λ(G) ≤ δ(G)

顶点连通性 (K(G)),边连通性 (λ(G)),G 的最小度数 (δ(G))。

示例

计算以下图的λ(G)和K(G):

Vertex Connectivity Example

解答

从图中,

δ(G) = 3

K(G) ≤ λ(G) ≤ δ(G) = 3 (1)

K(G) ≥ 2 (2)

删除边 {d, e} 和 {b, h},我们可以断开 G 的连接。

因此,

λ(G) = 2

2 ≤ λ(G) ≤ δ(G) = 2 (3)

从 (2) 和 (3) 可知,顶点连通性 K(G) = 2

更新于:2019年8月23日

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