Отношение связности, компоненты связности — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Снова ошибся в предыдущей правке)
 
(не показано 10 промежуточных версий 2 участников)
Строка 3: Строка 3:
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
Две вершины <tex>u</tex> и <tex>v</tex> называются '''связаными''' (adjacent), если в графе <tex>G</tex> существует [[Основные определения теории графов|путь]] из <tex>u</tex> в <tex>v</tex> (обозначение: <tex>u \rightsquigarrow v </tex>).}}
+
Две вершины <tex>u</tex> и <tex>v</tex> называются '''связаными''' ''(англ. adjacent)'', если в графе <tex>G</tex> существует [[Основные определения теории графов|путь]] из <tex>u</tex> в <tex>v</tex> (обозначение: <tex>u \rightsquigarrow v </tex>).}}
  
 
{{Теорема
 
{{Теорема
 
|statement=
 
|statement=
Связность {{---}} '''[[Отношение_эквивалентности|отношение эквивалентности]]''' (equivalence relation).
+
Связность {{---}} '''[[Отношение_эквивалентности|отношение эквивалентности]]''' ''(англ. equivalence relation)''.
 
|proof=
 
|proof=
 
'''[[Рефлексивное_отношение|Рефлексивность]]''': <tex>\forall a \in V a \rightsquigarrow a</tex> (очевидно).
 
'''[[Рефлексивное_отношение|Рефлексивность]]''': <tex>\forall a \in V a \rightsquigarrow a</tex> (очевидно).
Строка 19: Строка 19:
 
|id = def2
 
|id = def2
 
|definition=
 
|definition=
'''Компонентой связности''' (connected component) называется класс эквивалентности относительно связности.}}
+
'''Компонентой связности''' ''(англ. connected component)'' называется класс эквивалентности относительно связности.}}
  
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|id = connected_graph
 
|id = connected_graph
 
|definition=
 
|definition=
Граф <tex>G=(V, E)</tex> называется '''связным''' (connectivity graph), если он состоит из одной компоненты связности. В противном случае граф называется '''несвязным'''.}}
+
Граф <tex>G=(V, E)</tex> называется '''связным''' ''(англ. connectivity graph)'', если он состоит из одной компоненты связности. В противном случае граф называется '''несвязным'''.}}
  
 
== Случай ориентированного графа ==
 
== Случай ориентированного графа ==
Строка 31: Строка 31:
 
<wikitex>{{Определение
 
<wikitex>{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
Отношение $R(v, u)$ называется отношением '''слабой связности''' (weak connectivity), если вершины $u$ и $v$ связаны в неориентированном графе $G'$, полученном из графа $G$ удалением ориентации с рёбер.
+
Отношение $R(v, u)$ называется отношением '''слабой связности''' ''(англ. weak connectivity)'', если вершины $u$ и $v$ связаны в неориентированном графе $G'$, полученном из графа $G$ удалением ориентации с рёбер.
 
}}
 
}}
  
Строка 48: Строка 48:
 
|id=sc_def
 
|id=sc_def
 
|definition=
 
|definition=
Отношение <tex>R(v, u) = v \rightsquigarrow u \land  u \rightsquigarrow v</tex> на вершинах графа называется отношением '''сильной связности''' (strong connectivity).
+
Отношение <tex>R(v, u) = v \rightsquigarrow u \land  u \rightsquigarrow v</tex> на вершинах графа называется отношением '''сильной связности''' ''(англ. strong connectivity)''.
 
}}
 
}}
  
Строка 61: Строка 61:
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
Пусть <tex>G = (V, E)</tex> — [[Основные_определения_теории_графов|ориентированный граф]]. '''Компонентой сильной связности''' (strongly connected component) называется класс эквивалентности множества вершин этого графа относительно сильной связности.}}
+
Пусть <tex>G = (V, E)</tex> — [[Основные_определения_теории_графов|ориентированный граф]]. '''Компонентой сильной связности''' ''(англ. strongly connected component)'' называется класс эквивалентности множества вершин этого графа относительно сильной связности.}}
 
[[Файл:Components2.png|400px|thumb|left|Пример ориентированного графа с тремя компонентами сильной связности.]]
 
[[Файл:Components2.png|400px|thumb|left|Пример ориентированного графа с тремя компонентами сильной связности.]]
 
{{Определение
 
{{Определение
 
|definition=
 
|definition=
[[Основные_определения_теории_графов|Ориентированный граф]] <tex>G = (V, E)</tex> называется '''сильно связным''' (strongly connected), если он состоит из одной компоненты сильной связности.}}
+
[[Основные_определения_теории_графов|Ориентированный граф]] <tex>G = (V, E)</tex> называется '''сильно связным''' ''(англ. strongly connected)'', если он состоит из одной компоненты сильной связности.}}
  
 
<br clear="all" />
 
<br clear="all" />
  
 
==См. также==
 
==См. также==
*[[Отношение_реберной_двусвязности|Отношение_реберной_двусвязности]]
 
*[[Отношение_вершинной_двусвязности|Отношение_вершинной_двусвязности]]
 
  
 +
*[[Отношение рёберной двусвязности]]
 +
*[[Отношение вершинной двусвязности]]
  
 
==Источники информации==
 
==Источники информации==

Текущая версия на 16:11, 1 февраля 2017

Случай неориентированного графа[править]

Определение:
Две вершины [math]u[/math] и [math]v[/math] называются связаными (англ. adjacent), если в графе [math]G[/math] существует путь из [math]u[/math] в [math]v[/math] (обозначение: [math]u \rightsquigarrow v [/math]).


Теорема:
Связность — отношение эквивалентности (англ. equivalence relation).
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]

Рефлексивность: [math]\forall a \in V a \rightsquigarrow a[/math] (очевидно).

Симметричность: [math]a\rightsquigarrow b \Rightarrow b\rightsquigarrow a[/math] (в силу неориентированности графа).

Транзитивность: [math]a\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow c \Rightarrow a\rightsquigarrow c[/math]. Действительно, сначала пройдем от [math]a[/math] до [math]b[/math], затем от [math]b[/math] до [math]c[/math], что и означает существования пути [math]a \rightsquigarrow c[/math].
[math]\triangleleft[/math]


Определение:
Компонентой связности (англ. connected component) называется класс эквивалентности относительно связности.


Определение:
Граф [math]G=(V, E)[/math] называется связным (англ. connectivity graph), если он состоит из одной компоненты связности. В противном случае граф называется несвязным.


Случай ориентированного графа[править]

В общем случае для ориентированного графа существование пути — не симметричное отношение, поэтому вместо понятия связности различают понятие слабой и сильной связности.

Слабая связность[править]

<wikitex>

Определение:
Отношение $R(v, u)$ называется отношением слабой связности (англ. weak connectivity), если вершины $u$ и $v$ связаны в неориентированном графе $G'$, полученном из графа $G$ удалением ориентации с рёбер.


Теорема:
Слабая связность является отношением эквивалентности.
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]
Аналогично доказательству соответствующей теоремы для неориентированного графа.
[math]\triangleleft[/math]
Пример ориентированного графа с тремя компонентами слабой связности.


</wikitex>

Сильная связность[править]

Определение:
Отношение [math]R(v, u) = v \rightsquigarrow u \land u \rightsquigarrow v[/math] на вершинах графа называется отношением сильной связности (англ. strong connectivity).


Теорема:
Сильная связность — отношение эквивалентности.
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]

Рефлексивность и симметричность очевидны. Рассмотрим транзитивность:

[math](a\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow a) \land (b\rightsquigarrow c \land c\rightsquigarrow b)\Leftrightarrow (a\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow c) \land (c\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow a) \Leftrightarrow a\rightsquigarrow c \land c\rightsquigarrow a[/math]
[math]\triangleleft[/math]


Определение:
Пусть [math]G = (V, E)[/math]ориентированный граф. Компонентой сильной связности (англ. strongly connected component) называется класс эквивалентности множества вершин этого графа относительно сильной связности.
Пример ориентированного графа с тремя компонентами сильной связности.
Определение:
Ориентированный граф [math]G = (V, E)[/math] называется сильно связным (англ. strongly connected), если он состоит из одной компоненты сильной связности.



См. также[править]

Источники информации[править]