
【計】 connected component
連通分量(Connected Component)是圖論中的核心概念,指無向圖中滿足以下條件的極大子圖:該子圖内任意兩頂點均存在路徑相連,且無法通過添加原圖的其他頂點來擴展這一特性。從漢英對照角度,該術語可拆解為“連通(connected)”表示節點間的可達性,“分量(component)”體現圖的獨立子結構單元。
在工程與計算機科學領域,連通分量的判定是網絡分析的基礎操作。電力系統會通過識别電網拓撲中的連通分量評估供電可靠性(參考《IEEE電力系統分析》,社交網絡分析則依賴該概念發現用戶社群。算法層面,深度優先搜索(DFS)和并查集(Union-Find)是兩種經典求解方法,其時間複雜度分别為O(V+E)和近似線性。
數學定義可表述為: $$ G'=(V',E') subseteq G=(V,E) forall u,v in V', exists path(u,v) subseteq E'
exists w in Vsetminus V' text{ 使 } G''=G' cup {w} text{ 保持連通} $$ 該形式化描述源自《離散數學及其應用》第8版。需要區分強連通分量(Strongly Connected Component)概念,後者特指有向圖中節點雙向可達的情形。
連通分量(Connected Component)是圖論中的一個核心概念,主要用于描述圖的連通性特征。以下是詳細解釋:
在無向圖中,連通分量是指圖中滿足以下條件的最大子圖:
若整個圖本身是連通的,則它僅含一個連通分量;否則,圖會被劃分為多個互不相連的連通分量。
在有向圖中,連通性分為兩種類型:
假設一個無向圖包含三個孤立的子圖:
則該圖包含3個連通分量:子圖1、子圖2和子圖3。
若需進一步了解算法(如深度優先搜索、Kosaraju算法)或具體實現案例,可提供補充說明。
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