Отношение связности, компоненты связности — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Знаки препинания ваааще не для нас)
Строка 13: Строка 13:
 
'''Рефлексивность''': <tex>\forall a \in V a \rightsquigarrow a</tex> (очевидно).
 
'''Рефлексивность''': <tex>\forall a \in V a \rightsquigarrow a</tex> (очевидно).
  
'''Коммутативность''': <tex>a\rightsquigarrow b \Rightarrow b\rightsquigarrow a</tex> (в силу неориентированности графа).
+
'''Симметричность''': <tex>a\rightsquigarrow b \Rightarrow b\rightsquigarrow a</tex> (в силу неориентированности графа).
  
 
'''Транзитивность''': <tex>a\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow c \Rightarrow a\rightsquigarrow c</tex> (очевидно).
 
'''Транзитивность''': <tex>a\rightsquigarrow b \land b\rightsquigarrow c \Rightarrow a\rightsquigarrow c</tex> (очевидно).

Версия 11:47, 23 января 2011

Случай неориентированного графа

Связность

Определение:
Компоненты связности неориентированного графа [math]G=(V, E)[/math] — такие множества [math]C_i[/math], что [math]C_i \subset V[/math], и между любыми вершинами из одного множества существует путь, а между любыми вершинами из разных множеств — нет.


Теорема:
Для неориентированного графа [math]G=(V, E)[/math] cемейство множеств [math]C_i[/math], удовлетворяющих определению, единственно и образует разбиение множества [math]V[/math].
Доказательство:
[math]\triangleright[/math]

Докажем, что отношение существования пути, заданное на множестве вершин графа, разбивает множество [math]V[/math] на классы эквивалентности.

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] (очевидно).
[math]\triangleleft[/math]


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


Случай ориентированного графа

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

Слабая связность

Определение:
Пусть [math]G = (V, E)[/math] — ориентированный граф. Рассмотрим граф [math]G' = (V, E')[/math], составленный из вершин графа [math]G[/math], в котором ребро [math](x, y)[/math] существует тогда и только тогда, когда [math](x, y) \in E \lor (y, x) \in E[/math]. Скажем, что между вершинами [math]v \in G[/math] и [math]u \in G[/math] существет неориентированный путь, если [math]v[/math] и [math]u[/math] связаны путем в [math]G'[/math].


Определение:
Пусть [math]G = (V, E)[/math] — ориентированный граф. Компоненты слабой связности — классы эквивалентности вершин графа [math]C_i[/math], на которые разбивает множество [math]V[/math] отношение существования неориентированного пути.


Определение:
Ориентированный граф [math]G = (V, E)[/math] называется слабо связным, если он состоит из одной компоненты слабой связности.


Сильная связность

Пусть [math]G=(V, E) [/math] — ориентированный граф. Введем отношение на вершинах графа: [math]R(v, u) = v \rightsquigarrow u \land u \rightsquigarrow v[/math]. Очевидно, [math]R[/math] рефлексивно, коммутативно, транзитивно.

Определение:
Пусть [math]G = (V, E)[/math] — ориентированный граф. Компоненты сильной связности — классы эквивалентности вершин графа [math]C_i[/math], на которые разбивает множество [math]V[/math] отношение существования пути между вершинами в обе стороны.


Определение:
Ориентированный граф [math]G = (V, E)[/math] называется сильно связным, если он состоит из одной компоненты сильной связности.