
【计】 graph theoretic algorithm; graph theory algorithm
图论算法(Graph Theory Algorithms)是计算机科学中用于解决图结构问题的系统化计算方法。图由顶点(vertices)和边(edges)构成,算法设计旨在通过遍历、路径分析或子图优化等方式实现特定目标。以下从汉英对照角度解析其核心概念:
最短路径算法(Shortest Path Algorithms)
例如迪杰斯特拉算法(Dijkstra's Algorithm),用于计算带权图中两点间的最小累积权重路径。其英文定义为:“A method to find the shortest paths between nodes in a graph, which may represent road networks or communication systems.”
最小生成树算法(Minimum Spanning Tree Algorithms)
如克鲁斯卡尔算法(Kruskal's Algorithm),用于在连通图中找到权值和最小的树状子图。英文解释为:“A technique to connect all vertices with the minimal total edge weight, applicable in network design and clustering.”
社交网络分析(Social Network Analysis)
广度优先搜索(BFS)和深度优先搜索(DFS)用于识别用户关系或社区结构(来源:Stanford University课程资料)。
交通网络优化(Transportation Optimization)
福特-富尔克森算法(Ford-Fulkerson Algorithm)解决最大流问题,优化物流或交通流量分配(来源:《算法导论》Cormen et al.)。
图论算法是计算机科学和数学中处理图结构数据的一类算法。图由顶点(节点)和边(连接节点的线段)构成,常用于表示实体间的关系。以下是核心概念和常见算法的分类解释:
最短路径算法
最小生成树(MST)
图的遍历
网络流算法
算法 | 平均时间复杂度 | 适用场景 |
---|---|---|
Dijkstra(堆优化) | O((V+E)logV) | 单源非负权重最短路径 |
Floyd-Warshall | O(V³) | 多源最短路径 |
Kruskal | O(ElogE) | 稀疏图的最小生成树 |
图论算法的核心价值在于处理复杂关系网络,通过数学建模将现实问题抽象为图结构,再通过高效算法实现优化与分析。具体实现时需根据数据规模、权重特性选择合适的算法。
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