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Python Graph 图表 数据结构

时间:12-14来源:作者:点击数:21

基本概念

  • 无向图、有向图、加权图、加权有向图
  • 边(edge)、顶点(vertex),自环、平行边
  • 顶点的度数。子图。连通图
  • 树是一个无环连通图,连通图的生成树是它的一幅子图,它含有图中所有的顶点且是一棵树
  • 稀疏图、稠密图

无向图

首先要解决的问题就是使用什么样的数据结构来表示无向图,一种方式是使用邻接矩阵,即一个大小为v*v的矩阵,当i和j之间有边连接时,则Vij为true,这种方式带来的问题就是总是需要用V^2的空间大小来表示一张有V个顶点的图,当图过大时,开销就会很大。

一种比较好的方式是使用邻接表,即使用数组来表示。将顶点的编号 0,1,2... 作为数组的索引,数组中每个位置的元素存放一个链表,链表中存储了所有与该索引的顶点相连的顶点的索引,如图所示:

可以看出,使用这种方式,对于一幅图,可能有多种不同的邻接表来表示。对于一幅V个顶点和E条边的图,空间复杂度与V+E成正比,添加一条边的时间复杂度为常数,遍历一个顶点的所有边的时间复杂度与V的度数成正比。

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