邻接矩阵英文解释翻译、邻接矩阵的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 adjacency matrix
分词翻译:
邻接的英语翻译:
neighbor; adjacency; abut; abut upon; abutment; adjoin; bound
【机】 adjoin
矩阵的英语翻译:
matrix
【计】 matrix
【化】 matrix
【经】 matrices; matrix
专业解析
邻接矩阵(Adjacency Matrix)是图论中用于表示图结构的一种数学工具,广泛应用于计算机科学、网络分析及离散数学领域。以下从汉英词典角度对其定义、结构和应用进行详细解析:
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定义与术语对照
邻接矩阵(Adjacency Matrix)是描述图(Graph)中顶点间相邻关系的方阵。其英文术语由"adjacent"(相邻)和"matrix"(矩阵)组成,中文直译为“邻接矩阵”。根据《数学辞海》定义,若图包含n个顶点,则其邻接矩阵为n×n的方阵,元素a_{ij}表示顶点i到顶点j的边是否存在或权重值。
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数学表示与符号规范
对于无向图,邻接矩阵满足对称性:
$$
A = [a{ij}], quad a{ij} =
begin{cases}
1 & text{顶点i与顶点j相邻}
0 & text{否则}
end{cases}
$$
有向图中,a_{ij}表示从顶点i指向顶点j的边。加权图则用实数代替0/1表示边权。
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核心应用领域
- 网络分析:社交网络(如Facebook好友关系)建模
- 路径计算:通过矩阵幂运算实现可达性分析(如Floyd-Warshall算法)
- 机器学习:图神经网络(GNN)的特征表示基础
- 交通规划:地铁站点连接状态的数字化表达
- 存储效率与局限性
邻接矩阵的空间复杂度为O(n²),适用于稠密图。但对稀疏图(如互联网超链接结构)会存在大量零元素,此时邻接表(Adjacency List)更为高效。该特性在《算法导论》(Introduction to Algorithms)中有详细对比分析。
参考来源:
- 数学辞海(高等教育出版社)
- IEEE图论标准术语库
- Cormen, T. H. 等《算法导论》(MIT Press)
网络扩展解释
邻接矩阵是图论中用于表示图结构的一种数学工具,通过二维数组描述图中顶点之间的连接关系。以下是核心要点:
1. 基本定义
- 结构:若图有 (n) 个顶点,邻接矩阵是一个 (n times n) 的方阵,记为 (A)。
- 元素含义:
- 无向图:若顶点 (i) 和 (j) 有边相连,则 (A[i][j] = 1),否则为 (0)。
- 有向图:若存在从顶点 (i) 指向 (j) 的边,则 (A[i][j] = 1)。
- 带权图:元素值可表示边的权重(如距离、成本),无连接时通常用 (0) 或 (infty) 表示。
2. 示例说明
以无向图为例(顶点数为3):
- 顶点1连接顶点2和3,顶点2连接顶点3。
- 邻接矩阵为:
$$
begin{matrix}
0 & 1 & 1
1 & 0 & 1
1 & 1 & 0
end{matrix}
$$
3. 特点与适用场景
- 优点:
- 快速判断两顶点是否直接相连(时间复杂度 (O(1)));
- 适合表示稠密图(边数接近顶点数平方)。
- 缺点:
- 空间复杂度为 (O(n)),对稀疏图浪费空间;
- 遍历相邻顶点效率较低(需扫描整行)。
4. 扩展应用
- 路径分析:通过矩阵乘法(如 (A^k))可计算顶点间经过 (k) 步的路径数量。
- 图的算法:广泛用于最短路径(如Floyd-Warshall算法)和网络流问题。
邻接矩阵是图论的基础工具,适用于需要频繁查询顶点关系的场景,但需权衡空间效率与操作需求。
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