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第3章已开放建议学习 3 学时

图论基础

学习图的基本概念、路径、连通性、欧拉图和哈密顿图,建立网络结构分析能力。

84%
学习进度
5 个
重点概念
3 题
检测任务
学习目标
1

理解图、顶点、边、度数等基本概念

2

能够判断路径、回路和连通分量

3

区分欧拉图与哈密顿图的判定思路

在线教材正文

图论用顶点和边描述对象及其连接关系,是离散数学中最贴近计算机应用的内容之一。社交网络、课程先修关系、交通路线、知识图谱都可以抽象为图结构。

图的基本分析通常从度数开始。无向图中,一个顶点的度表示与它相连的边数;有向图中还需要区分入度和出度。度数序列能够帮助我们快速判断图结构是否可能存在,并分析节点的重要程度。

路径和连通性用于描述图中顶点之间能否到达。若任意两个顶点之间都存在路径,则图是连通的。对于有向图,还需要考虑强连通和弱连通,这些概念常用于网络可靠性、页面链接分析和任务依赖分析。

欧拉图关注“能否一次性经过每条边”,哈密顿图关注“能否一次性经过每个顶点”。二者表面相似,但研究对象不同。欧拉图通常有明确的度数判定条件,而哈密顿图的判定更复杂,常需要结合充分条件或构造方法。

教材例题

校园快递路线规划更接近欧拉问题,因为重点是每条道路是否被经过;旅行打卡路线更接近哈密顿问题,因为重点是每个地点是否被访问。

讨论提示

如果把课程知识点看作图中的顶点,边应该表示什么关系?这种图可以帮助学习者解决什么问题?

章节自测
题目 1

判断一个无向图是否连通。

题目 2

根据顶点度数判断是否可能存在欧拉回路。

题目 3

比较欧拉问题和哈密顿问题的建模差异。