离散
1.1
无序对
无序积 &
多重集
重复度
无向图G
顶点集V 无序积
边集E
有向图D 多重子集
n个定点的图被称为n阶图
无边为零图
平凡图: 1阶0图
空图:无顶点
环:两端点重合
关联,关联次数:与边相接的边数
相邻:共同点或共同边
有向图始点,终点
相邻也要遵从有向
孤立点:没边
1.2
度d:连接的边数,环算2
握手定理:度和为2*边
有向图出就是出度,如就是入度
悬挂顶点:度1,悬挂边
最大(小)(入/出)度△/δ
度数为奇数的顶点为偶数个
有向图入度=出度=边数
度数列:每个节点的度的数组
1.3
平行边:关联同一对顶点
重数:平行边的数量
有向平行边:简称平行边
多重图:有平行边
简单图:无环无平行边
无K(有)向完全图:m=n(n-1)(/2)
k-正则图:无向图且度都为k
无≥3(有≥2)向圈图,无向的简称圈图
轮图:≥4无向圈图加一点全连
n方体图:以2进制记录每一个点,只与其只有一位不同的点相连
1.4
(真)子图,母图:V和E都(或真)包含于
生成子图:只去边
导出子图G[V’/E’]:根据选择的V’或E‘将相关的另一个集合中的元素全部保留
补图:对于无向图,补成完全图的边集所得图
1.5
同构:完全一致,可以通过调整边和点的位置来使其相同
2.1
通路:a→b的一条路
长度:边的数量
回路:a=b
简单通/回路:边异
初级通/回路(路径/圈):边异且点异
奇/偶圈
复杂通/回路:一条边多次出现
表示:
若u能到v,那么存在通路,那么必有≤n-1
若u存在简单回路,那么必有≤n
2.2
连通的:存在通路
连通图:平凡图/任意两点都连通
连通分支:互相能到的一个部分,其R={<x,y>}为等价关系,即自反,对称,传递
p(G):连通分支的数量,=1时为连通图
短程线d(a,b):最短路
距离:短程线长度
删除:G-V’或G-E’
点(边)割集:这些点(边)删除正好使连通分支增加
割点(边)(桥):只有一个点(边)的点割集
完全图无点割集
0图都无
边割集最多增加1个,而点割集≥1
点(边)连通度κ(G)/λ(G):最小的点(边)割集大小或者(或者让点数只剩1个)
平凡图,都0
完全图,点 n-1
κ≤λ≤δ
2.3
可达:a→b
相互可达:a→b,b→a
短程线d<a,b>
弱连通图:去掉方向为连通图
单向连通图:任意两个顶点一个可达另一个 存在经过每个点的一条通路
强联通:互相可达 存在经过每个点的一条回路
3.1
关联矩阵M(G):点和边的关联次数
每列和2,每行和度,总和握手
3.2
有向关联矩阵M(D):始点1,终点-1
可算入度出度,列和0
3.3
有向邻接矩阵A(D):i到j的边数
A:i到j长度为l的通路数
B:i到j长度≤l的通路数
3.4
有向可达矩阵P(D):i能不能到j iff B>0
无向图的可达和邻接类似
4.1
二部图:将图中的顶点分为两个点集,任意一条边的两个端点各属于一个点集
完全二部图:两个点集两两互联
两个点集被称为互补顶点子集
判定:无奇数长度回路
一般判定:直接分类标记
匹配:指二部图的一个子图,一个顶点的边数≤1
极大匹配:多一条边就不是匹配了
完备匹配:一个点集都配备了一条边
完美匹配:双方都完备匹配
hall定理(相异性条件)(充要):v1中的任意k各顶点至少与v2中的任意k各顶点相邻
t条件(充分):存在整数t,使v1中每个顶点的度≥t,且v2中每个顶点的度≤t
4.2
欧拉通路:经过每条边=1的通路
欧拉回路:是回路的欧拉通路
欧拉图:有欧拉回路
无向图判定条件:连通图且无奇度顶点
有向图判定条件:连通图且所有顶点入度=出度
有向图欧拉通路非回路判定条件:连通图且有2个不满足,一个差值为1,一个为-1
4.3
哈密顿通路:经过每个点=1的通路
哈密顿回路(必为初级):是回路的哈密顿通路
哈密顿图:有哈密顿回路
删除v1个顶点,p≤v1
有割点的不是哈密顿图
因为是回路
(充分):n≥3无向简单图,任意一对不相邻顶点度和≥n-1存在通路,≥n为哈密顿图
最小度≥也是哈密顿图
n≥2有向图,略去方向存在K,则存在哈密顿通路
4.4
平面图仅讨论无向图
平面嵌入:画在平面上无交叉边
平面图:有平面嵌入的图
面R:平面图的一个区域
无限面:最外侧的无线区域
内部面:除无限面的其他面
边界:一个面的边界
次数deg(R):边界的长度,即边界的边数
面的次数之和*2=边数,即握手定理
极大平面图:加入一条边就不是平面图了
性质:连通且当n≥3时每个面的次数都为3
n-m+r=k+1 k为连通分支数
若为连通平面图,且min次数≥l,则
同胚:同构或反复插入或消去2度顶点后同构
收缩:重合两点,删除关联边,剩下保留
库拉图斯基定理(判定):iff不含与k5或k33同胚的子图
iff不含可收缩到k5或k33的子图
对偶图:面作点,若有共边,则相连,经过这条边,为连通平面图
点面数互换,边数不变
对偶图vi的度=ri的次数
点着色:对每个顶点涂色,要求相邻颜色不同
k-可着色的:能用k中颜色点着色
任何平面图都是4-可着色的
1.1
无向树(树):连通不含回路的图
森林:每个连通分支都是树
平凡树:平凡图
树叶:d=1
分支点:d≥2
非平凡树的叶子数≥2
不同度数列对应的树必不同构,但同度数列对应的树也可能不同构
1.2
生成树:是树的生成子图
树枝:在生成树中的边
弦:非树枝
余树:弦的导出子图
无向连通图都存在生成树
权:边上的实数
带权图
kruskal(避圈法)
2
有向树:略去方向为树的有向图
根树:一个顶点入度=0,其他入度=1
树根
树叶
内点:除去树根和树叶的点
分支点:内点和树根
层数:树根到该点的通路长度,即树根为0层
树高:max层
根子树:其实就是子树
有序树:将每一层的顶点都规定次序
r元树:每个节点的孩子≤r
r元正则树:每个节点的孩子=r
完全的:树叶的层数相同
最优二叉树(哈夫曼树):选最小的合并
最佳前缀码:根据频率生成哈夫曼树
前中后遍历
周游/行遍:每个顶点访问次数=1
前缀表示法:从右到左每个运算符对后面紧挨的两个数运算
后缀:从左到右~对前面~
1.1
S上的二元运算:S运算S→S
封闭:S上的二元运算对S封闭
S上的一元运算:运算S→S
1.2
交换律
结合律
幂等律
分配律
吸收律:在交换律的基础上,x*(x+y)=x且x+(x*y)=x
代数常数:单位元,零元,可逆元,逆元
(左/右)单位元:ex=x
(左/右)零元:θx=θ
(左/右)逆元:yx=e
可逆:存在逆元
若存在左右单位元,则相等且为单位元
若存在左右逆元,则相等且为逆元
消去律
2.1
代数系统(代数)V:非空集合S和其上的k个1/2元运算,
<S,f1,f2,…>一般二元运算写在前,S被称为载体,还可写上代数常数
2.2
同类型的代数系统:运算个数,对应的元数,代数常数个数都相同
同种的代数系统:对应运算性质相同的同类型的代数系统
2.3
(真)子代数(同种):S中的一个(真)子集S‘,对所有运算封闭且代数常数相同
平凡子代数:V自身,其代数常数若封闭则为最小平凡子代数
积代数:两个同类型代数系统<A,+>,<B,>,<a1,b1>- <a2,b2>=<a1+a2,b1b2>,则<A×B,->为两代数系统的积代数,反之两者为其因子代数
特性:同类型,保留除消去律以外的所有运算性质,且保留代数常数
2.4
同态映射(同态):f:V1→V2(同类型),f(x+y)=f(x)*f(y)
单同态:单射
满同态(同态像):满射
同构≌:双射
自同态:到自身的同态
零同态:f(x)=0x,x∈Z
同态:能够保留除消去律以外的大多性质和代数常数
同构:拥有完全相同的性质,被认为是同一代数系统
3.1
半群:<S,+>,+可结合
含幺半群(独异点):有单位元的半群
若可结合,
子半群,子独异点(要求e要保留)
独异点的同态要求
3.2
群:每个元素都有逆元的独异点
有限群:有限元素群
无限群:无限元素群
阶|G|:元素的个数
平凡群:只有单位元
交换群(阿贝尔群):二元运算还是可交换的群
有负次方:即(-1)*n
元素的阶|a|:
无限阶元:不存在阶
像矩阵一样,
ax=b和ya=b都有唯一解,
群可以使用消去律
iff k是阶的整数倍的时候时
逆元的阶相同
(真)子群
平凡子群:G和{e}
判定定理1:ab∈G且∈G
判定定理2:ab∈G
由a生成的子群:{a}
群的中心:{a|对任意x,ax=xa}
交换群的中心就是自身
子群格
零同态:G1→G2,
内自同构:G→G,
a为生成元
无限循环群,只有两个生成元,生成元和它的逆元
n阶循环群,与n互质的a^k
n元置换σ(i)