
用数学方法研究“图”的一门新兴数学分支。所谓“图”,是指由一些点及连接其中某些点的线段构成的图形,用来表示具有某种二元关系的集合,因此它是处理离散数学模型的一种有力工具。图论的起源可追溯到18世纪关于七桥问题的研究。20世纪中期随着电子计算机的应用迅速发展。与运筹学、信息论、控制论等有密切联系,在科学技术和经济学等诸多领域有广泛应用。
图论是数学领域中研究"图"的结构与性质的学科分支。所谓"图"并非传统意义上的图像,而是由若干顶点(节点)及连接这些顶点的边(弧)组成的抽象数学模型。根据《现代汉语词典》(第7版)的定义,图论通过点和线的组合关系,研究离散对象间的连接模式与网络特性,这种抽象结构可应用于描述交通路线、社交关系、电路连接等实际问题。
该学科的核心研究对象包含无向图、有向图、加权图等多种形态。其中无向图的边没有方向限制,适用于描述双向关系;有向图的边带有明确指向性,可模拟信息传递路径;加权图则在边上附加数值参数,用以表达距离、流量等量化指标。这些基础概念在计算机科学教材《离散数学及其应用》中均有系统阐述。
从应用维度观察,图论不仅是理论计算机科学的基石,更在通信网络优化、生物基因图谱构建、社交网络分析等领域发挥关键作用。中国数学会官网发布的学科白皮书指出,图论算法已成为解决NP完全问题的重要工具,其中迪杰斯特拉算法、克鲁斯卡尔算法等经典方法,在物流路径规划中已实现日均节省百万吨级运输成本。
学科发展史可追溯至1736年欧拉解决的柯尼斯堡七桥问题。该问题通过抽象化地理特征为点线结构,开创了用数学方法研究网络连通性的先河。北京大学出版社《数学简史》记载,20世纪随着计算机技术发展,图论在复杂度理论、密码学等新兴领域持续焕发活力。
图论是数学和计算机科学中研究图(Graph)的结构与性质的分支。这里的“图”并非指图像,而是由顶点(Vertex,节点)和连接顶点的边(Edge)组成的抽象数学模型,用于描述事物间的关联关系。
顶点(Vertex)与边(Edge)
顶点代表实体(如城市、人物),边代表实体间的关系(如道路、社交关系)。边可以是有方向(有向图)或无方向(无向图),也可带权重(如距离、成本)。
常见图类型
基本问题
图论通过抽象建模复杂关系,成为解决现实问题的强大工具。如需更深入的技术细节(如算法实现),可进一步探讨具体方向。
按蚊伯昏补蓺柴帘充数纯情怠疑德言雕虫末伎杜梨发课方丈洲風騷伏尔加河匌帀官驾鬼雀鼓慄瘑疥寒葅缄密教化头鲛室脚窝接煞机见吉莫鞾警政金奁赍物军警坎穽扣齿鸰原灵知貍制茅菅每岁孟夏麋鹿姿磨甎作镜女大当嫁盘龙髻佩珍骈祉贫无立锥颇璃气旋惹口舌上半身山盟剩粉使人疏罔素信挺觉同寀通析退货晚英小瘪三