V。,使得两个结点v;和k是连通的,当且仅当它们属手同一个V 我们把子图G(V,),G(W)称为图G的连通分支(图),今后我们把 图G的连通分支数记作(G)。 2、连通图 定义7-2.3:若图G只有一个连通分支,则称G是连通图 显然在连通图中,任意两个结点之间必是连通的。 对于连通图,常常由于删除了图中的点或边,而影响了图的连通性。 所谓在图中别除结点V,即是把ⅴ以及与ⅴ关联的边都删去:所谓在 图中删除某边,仅需把该边删去。 3、割点 定义7-2.4:设无向图G=<V,E>为连通图,若有点集VCV,使图C 中别除了V,中的所有边后得到的子图是不连通图,而别除了V,的任 一真子集后得到的子图是连通图,则称V是G的一个点割集。若某 个点构成一个点割集,则称该边为割点。 如282页图7-2.4(a)中的点就是割点。 点连通度:是为了产生一个不连通图需要删去的点的最少数目,也称 为连通度,记为k(G)。 即k(G)=minV,IV1是G的点割集 (1)若G是平凡图则V,=D,k(G)=0 (2)k(K)=n-1 (3)若图存在割点,则k(G)=1 (4)规定非连通图的连通度k(G)=0 4、割边 定义7-2.5:设无向图G=<W,E>为连通图,若有边集E1,使图G中 删除了E中的所有边后得到的子图是不连通图,而删除了E1的任 真子集后得到的子图是连通图,则称E是G的一个边割集。若某一个 边构成一个边割集,则称该边为割边(或桥)。 边连通度1(G)是为了产生一个不连通图需要删去的边的最小数目。即 11
11 V m ,使得两个结点 v j 和 v k 是连通的,当且仅当它们属手同一个 V i 。 我们把子图 G(V1 ),.,G(V m )称为图 G 的连通分支(图),今后我们把 图 G 的连通分支数记作 W(G)。 2、连通图 定义 7-2.3:若图 G 只有一个连通分支,则称 G 是连通图。 显然在连通图中,任意两个结点之间必是连通的。 对于连通图,常常由于删除了图中的点或边,而影响了图的连通性。 所谓在图中删除结点 v,即是把 v 以及与 v 关联的边都删去;所谓在 图中删除某边,仅需把该边删去。 3、割点 定义 7-2.4:设无向图 G=<V,E>为连通图,若有点集 V 1 V,使图 G 中删除了 V 1 中的所有边后得到的子图是不连通图,而删除了 V 1 的任 一真子集后得到的子图是连通图,则称 V 1 是 G 的一个点割集。若某一 个点构成一个点割集,则称该边为割点。 如 282 页图 7-2.4(a)中的点就是割点。 点连通度:是为了产生一个不连通图需要删去的点的最少数目,也称 为连通度,记为 k(G) 。 即 k(G)=min{|V1 ||V1 是 G 的点割集} (1)若 G 是平凡图则 V 1 =,k(G)=0 (2)k(K n )=n-1 (3)若图存在割点,则 k(G)=1 (4)规定非连通图的连通度 k(G)=0 4、割边 定义 7-2.5:设无向图 G=<V,E>为连通图,若有边集 E 1,使图 G 中 删除了 E 1 中的所有边后得到的子图是不连通图,而删除了 E 1 的任一 真子集后得到的子图是连通图,则称 E 是 G 的一个边割集。若某一个 边构成一个边割集,则称该边为割边(或桥)。 边连通度 (G)是为了产生一个不连通图需要删去的边的最小数目。即
入(G)=minE,IlE1是G的边割集】 (1)若G是平凡图则E,=Φ,入.(G)=0 (2)若G存在割边,则(G)=1, (3)规定非连通图的边连通度为入(G)=0 在7-2.2节定义了图的最小度: 8(G)=min(deg(v),vEV) 5、点连通度、边连通度和图的最小度之间的关系 下面是由惠特尼(:.Whitney)于1932年得到的关于结点连通度k(G) 边连通度1(G)和最小度8(G)的不等式联系的定理: 5、定理7-2.2:对于任何一个图G,有k(G)≤(G)≤8(G) 282页图7-2.3(a) k(G)=1,1(G)=2,8(G)=2 282页图7-2.4 k(G)=1,1(G)=2,δ(G)=2 证明:若G不连通,则k(G)=元(G)=0,故上式成立。 若G连通, 1)正明,(G)≤8(G):如果G是平凡图,则)(G)=0≤8(G),若G是非平 凡图,则因每一结点的所有关联边必含一个边割集,(因 (G)=min{deg(w)veV},设ueV使的deg(u)=6(G),与u相关联的8 条边必包含一个边割集,至少这8条边删除使图不连通。)故入(©)≤ 8(G)。 2)再证k(G)≤1(G): (a)设入(G)=l,即G有一割边,显然这时k(G)=l,上式成立。 (6)设1(G)≥2,则必可删去某入(G)条边,使G不连通,而删去其中 (G)-1条边,它仍是连通的,且有一条桥e=(u,v)。对入(G)-1条边 中的每一条边都选取一个不同于山,ⅴ的端点,把这些端点删去则必至 少删去入(G)-1条边。若这样产生的图是不连通的,则k(G)≤ 入(G)-1<入(G),若这样产生的图是连通的,则e仍是桥,此时再删去u 或v就必产生一个不连通图,故k(G)≤入(G)。 6、定理7-2.3:一个连通无向图G中的结点v是割点的充分必要条件 是存在两个结点u和W,使得结点u和的每一条路都通过v。 三、有向图的连通性: 1、可达:在无向图G中,从结点u到v若存在一条路,则称结点u到 结点v是可达的。 可达性是有向图结点集上的二元关系,它是自反的、传递的,但一般 来说它不是对称的。因为在有向图中如u到v可达,未必v到u可达。 如果u可达v,它们之间可能不止一条路,在所有这些路中,最短路 12
12 (G)=min{|E1 ||E1 是 G 的边割集} (1)若 G 是平凡图则 E 1 =,(G)=0 (2)若 G 存在割边,则 (G)=1, (3)规定非连通图的边连通度为 (G)=0 在 7-2.2 节定义了图的最小度: δ(G)=min(deg(v),vV) 5、点连通度、边连通度和图的最小度之间的关系 下面是由惠特尼(H.Whitney)于 1932 年得到的关于结点连通度 k(G)、 边连通度 (G)和最小度 (G)的不等式联系的定理: 5、定理 7-2.2:对于任何一个图 G,有 k(G)≤(G)≤(G) 282 页图 7- 2.3(a) k(G)=1,(G)=2,(G)=2 282 页图 7- 2. 4 k(G)=1,(G)=2,(G)=2 证明:若 G 不连通,则 k(G)=(G)=0,故上式成立。 若 G 连通, 1)证明 (G)≤(G):如果 G 是平凡图,则 (G)=0≤(G),若 G 是非平 凡 图 , 则 因 每 一 结 点 的 所 有 关 联 边 必 含 一 个 边 割 集 , ( 因 (G)=min{deg(v)|vV},设 uV 使的 deg(u)=δ(G),与 u 相关联的 条边必包含一个边割集,至少这 条边删除使图不连通。)故 (G)≤ (G)。 2)再证 k(G)≤(G): (a)设 (G)=1,即 G 有一割边,显然这时 k(G)=l,上式成立。 (b)设 (G)≥2,则必可删去某 (G)条边,使 G 不连通,而删去其中 (G)-1 条边,它仍是连通的,且有一条桥 e=(u,v)。对 (G)-1 条边 中的每一条边都选取一个不同于 u,v 的端点,把这些端点删去则必至 少删去 (G)-1 条边。若这样产生的图是不连通的,则 k(G)≤ (G)-1<(G),若这样产生的图是连通的,则 e 仍是桥,此时再删去 u 或 v 就必产生一个不连通图,故 k(G)≤(G)。 6、定理 7-2.3:一个连通无向图 G 中的结点 v 是割点的充分必要条件 是存在两个结点 u 和 w,使得结点 u 和 w 的每一条路都通过 v。 三、有向图的连通性: 1、可达:在无向图 G 中,从结点 u 到 v 若存在一条路,则称结点 u 到 结点 v 是可达的。 可达性是有向图结点集上的二元关系,它是自反的、传递的,但一般 来说它不是对称的。因为在有向图中如 u 到 v 可达,未必 v 到 u 可达。 如果 u 可达 v,它们之间可能不止一条路,在所有这些路中,最短路