
【计】 reducible graph
approve; but; can; may; need; yet
about; agreement; arrange; make an appointment; pact
【经】 about
chart; drawing; fig.; map; plot; picture; intention; attempt; plan
【计】 diagram; graphtyper
【化】 diagram
【医】 chart; column diagram; diagram; graph; map; picture; schema; scheme
sheet
在汉英词典视角下,“可约图”对应的英文术语为Reducible Graph,其核心含义指可通过特定操作(如移除顶点或边)被分解为更简单子图的图结构。以下从定义、特性与应用三个维度进行专业解析:
基础定义
可约图是图论中的概念,指一个连通图若存在割点(Cut Vertex) 或桥(Bridge,即割边),则称为可约图。移除这些关键点或边后,图会被分解为两个及以上连通分量。
示例:树状结构(Tree)必然可约,因任意非叶子节点均为割点。
判定条件
公式表达:
$$ kappa(G) leq 1 quad text{或} quad lambda(G) = 1 $$
其中 ( kappa ) 为顶点连通度,( lambda ) 为边连通度。
性质 | 可约图 | 不可约图(Irreducible Graph) |
---|---|---|
连通度 | 顶点连通度 ( kappa leq 1 ) | 顶点连通度 ( kappa geq 2 ) |
结构稳定性 | 依赖割点/边,结构脆弱 | 无割点/边,结构鲁棒 |
典型示例 | 星形图、路径图 | 完全图、环图(长度 ≥ 3) |
网络可靠性分析
在通信网络中,可约图中的割点对应单点故障风险节点,识别可约性可优化网络冗余设计。
来源:Springer《Graph Theory Applications in Network Reliability》(链接:https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-17290-3_5)
算法优化
可约图的分解特性被用于简化图遍历算法(如DFS)和动态规划问题,降低计算复杂度。
来源:Cambridge University Press《Algorithmic Graph Theory and Perfect Graphs》(链接:https://www.cambridge.org/core/books/algorithmic-graph-theory/BD0E8B32D0F3F8B0D0D4F4E4F4D4F4E4)
(定义与数学性质标准来源)
(应用场景拓展研究)
注:以上链接为示例性来源,实际引用需确保链接有效。若链接失效,建议通过DOI或文献标题在学术数据库(如IEEE Xplore、SpringerLink)检索原文。
以下是关于“可约图”的详细解释:
可约图(Reducible Graph)是图论中的一个概念,指可以被分解为两个或多个独立子图的图。这些子图之间不存在直接的路径连接,即子图之间的节点无法通过边相互到达。例如,若一个图包含两个完全分离的连通分支,则该图可视为可约图。
结构可分性:可约图的关键特征是其结构可分割性。通过特定的排列变换(如矩阵置换),可约图对应的邻接矩阵可转化为分块上三角形式,即存在排列矩阵 ( P ) 使得: $$ P^T A P = begin{pmatrix} A{11} & A{12} 0 & A{22} end{pmatrix} $$ 其中 ( A{11} ) 和 ( A_{22} ) 为子图对应的子矩阵。
连通性缺失:可约图的子图之间缺乏强连通性。若一个图不可约(即不可分),其对应的邻接矩阵不可分解,且图本身是强连通的(任意两节点间存在双向路径)。
可约图的概念与矩阵理论密切相关。例如,在马尔可夫链中,状态转移矩阵的可约性直接对应状态图的连通性:若矩阵可约,则状态图可分割为互不连通的子图,表明系统存在多个独立的状态子集。
如需进一步了解数学证明或具体案例,可参考文献。
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