
[数] 图论
The concept of square-free coloring was introduced in graph theory by Alon in 2002.
无正方形着色的概念由阿龙在2002年引入图论。
Crab Graphs, Algorithms, Graph Theory, How is this network flow?
蟹图形、算法、图论这网络流是怎么做的?
Maze problem is a classical problem in graph theory and other fields.
迷宫问题是图论等领域中的经典问题。
The coloring theory of graphs is one important branch of graph theory.
图的染色理论是图论中的一个重要分支。
The algorithm is based on the principle of flow graph theory and set theory.
该算法基于流图理论的基本原理和简单的集合运算,概念明确,易于掌握;
图论(Graph Theory)是数学和计算机科学中研究图结构及其性质的学科。图由顶点(vertices) 和连接顶点的边(edges) 构成,用于描述对象间的二元关系。以下从四个维度详细解释:
图论的核心是抽象化实体关系。例如社交网络中,用户是顶点,好友关系是边;交通网中,车站是顶点,路线是边。数学上,图可定义为二元组 ( G = (V, E) ),其中:
这一形式化定义由数学家Dénes Kőnig在1936年首次系统阐述。
表示实体,如网络设备、分子原子。度(degree)指连接某顶点的边数,是分析网络连通性的基础指标。
分为三类:
欧拉证明一笔画路径存在的充要条件是图中奇度顶点数为0或2,奠定图论基础。
Dijkstra算法(1959)通过贪心策略求解加权图单源最短路径,复杂度为 ( O(|V|) ),广泛用于GPS导航。
Ford-Fulkerson算法(1956)解决最大流问题,应用于交通调度与互联网数据传输优化。
蛋白质相互作用网络通过图聚类识别功能模块(研究案例:NCBI数据库
图着色算法优化频谱分配(4G/5G基站干扰模型)
量子纠缠态用图态(graph states)建模(参考:Nature Physics Vol. 18, 2022)
权威参考文献:
- Bondy, J.A., Murty, U.S.R. (2008). Graph Theory. Springer. ISBN 978-1-84628-969-9
- Euler, L. (1736). Solutio problematis ad geometriam situs pertinentis. Commentarii Academiae Scientiarum Petropolitanae
- Dijkstra, E.W. (1959). A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik
- National Center for Biotechnology Information. Protein Interaction Networks. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6411378/
图论(Graph Theory)是数学的一个分支,研究由顶点(vertices/nodes)和边(edges)组成的结构(称为“图”,graph)及其性质。它通过抽象建模对象之间的关系,广泛应用于计算机科学、运筹学、社会学等领域。
图(Graph)
由顶点集合和边集合构成。边可以是有向(箭头表示方向)或无向的,例如社交网络中用户(顶点)与好友关系(无向边)。
顶点与边
路径与连通性
特殊图类型
起源于18世纪欧拉对“柯尼斯堡七桥问题”的解决,后经数学家如柯西、哈密顿等发展,成为现代离散数学的基石。
若需具体案例(如经典算法或问题),可进一步补充说明。
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