mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2026-07-10 21:16:43 +08:00
build
This commit is contained in:
@@ -14,7 +14,7 @@ G & = \{ V, E \} \newline
|
||||
\end{aligned}
|
||||
$$
|
||||
|
||||
如果将顶点看作节点,将边看作连接各个节点的引用(指针),我们就可以将图看作是一种从链表拓展而来的数据结构。如图 9-1 所示,**相较于线性关系(链表)和分治关系(树),网络关系(图)的自由度更高**,从而更为复杂。
|
||||
如果将顶点看作节点,将边看作连接各个节点的引用(指针),我们就可以将图看作一种从链表拓展而来的数据结构。如图 9-1 所示,**相较于线性关系(链表)和分治关系(树),网络关系(图)的自由度更高**,因而更为复杂。
|
||||
|
||||
{ class="animation-figure" }
|
||||
|
||||
@@ -22,7 +22,7 @@ $$
|
||||
|
||||
## 9.1.1 图常见类型与术语
|
||||
|
||||
根据边是否具有方向,可分为图 9-2 所示的「无向图 undirected graph」和「有向图 directed graph」。
|
||||
根据边是否具有方向,可分为「无向图 undirected graph」和「有向图 directed graph」,如图 9-2 所示。
|
||||
|
||||
- 在无向图中,边表示两顶点之间的“双向”连接关系,例如微信或 QQ 中的“好友关系”。
|
||||
- 在有向图中,边具有方向性,即 $A \rightarrow B$ 和 $A \leftarrow B$ 两个方向的边是相互独立的,例如微博或抖音上的“关注”与“被关注”关系。
|
||||
@@ -31,7 +31,7 @@ $$
|
||||
|
||||
<p align="center"> 图 9-2 有向图与无向图 </p>
|
||||
|
||||
根据所有顶点是否连通,可分为图 9-3 所示的「连通图 connected graph」和「非连通图 disconnected graph」。
|
||||
根据所有顶点是否连通,可分为「连通图 connected graph」和「非连通图 disconnected graph」,如图 9-3 所示。
|
||||
|
||||
- 对于连通图,从某个顶点出发,可以到达其余任意顶点。
|
||||
- 对于非连通图,从某个顶点出发,至少有一个顶点无法到达。
|
||||
@@ -40,7 +40,7 @@ $$
|
||||
|
||||
<p align="center"> 图 9-3 连通图与非连通图 </p>
|
||||
|
||||
我们还可以为边添加“权重”变量,从而得到图 9-4 所示的「有权图 weighted graph」。例如在王者荣耀等手游中,系统会根据共同游戏时间来计算玩家之间的“亲密度”,这种亲密度网络就可以用有权图来表示。
|
||||
我们还可以为边添加“权重”变量,从而得到如图 9-4 所示的「有权图 weighted graph」。例如在“王者荣耀”等手游中,系统会根据共同游戏时间来计算玩家之间的“亲密度”,这种亲密度网络就可以用有权图来表示。
|
||||
|
||||
{ class="animation-figure" }
|
||||
|
||||
@@ -72,11 +72,11 @@ $$
|
||||
- 对于无向图,两个方向的边等价,此时邻接矩阵关于主对角线对称。
|
||||
- 将邻接矩阵的元素从 $1$ 和 $0$ 替换为权重,则可表示有权图。
|
||||
|
||||
使用邻接矩阵表示图时,我们可以直接访问矩阵元素以获取边,因此增删查操作的效率很高,时间复杂度均为 $O(1)$ 。然而,矩阵的空间复杂度为 $O(n^2)$ ,内存占用较多。
|
||||
使用邻接矩阵表示图时,我们可以直接访问矩阵元素以获取边,因此增删查改操作的效率很高,时间复杂度均为 $O(1)$ 。然而,矩阵的空间复杂度为 $O(n^2)$ ,内存占用较多。
|
||||
|
||||
### 2. 邻接表
|
||||
|
||||
「邻接表 adjacency list」使用 $n$ 个链表来表示图,链表节点表示顶点。第 $i$ 条链表对应顶点 $i$ ,其中存储了该顶点的所有邻接顶点(即与该顶点相连的顶点)。图 9-6 展示了一个使用邻接表存储的图的示例。
|
||||
「邻接表 adjacency list」使用 $n$ 个链表来表示图,链表节点表示顶点。第 $i$ 个链表对应顶点 $i$ ,其中存储了该顶点的所有邻接顶点(与该顶点相连的顶点)。图 9-6 展示了一个使用邻接表存储的图的示例。
|
||||
|
||||
{ class="animation-figure" }
|
||||
|
||||
@@ -84,11 +84,11 @@ $$
|
||||
|
||||
邻接表仅存储实际存在的边,而边的总数通常远小于 $n^2$ ,因此它更加节省空间。然而,在邻接表中需要通过遍历链表来查找边,因此其时间效率不如邻接矩阵。
|
||||
|
||||
观察图 9-6 ,**邻接表结构与哈希表中的“链式地址”非常相似,因此我们也可以采用类似方法来优化效率**。比如当链表较长时,可以将链表转化为 AVL 树或红黑树,从而将时间效率从 $O(n)$ 优化至 $O(\log n)$ ;还可以把链表转换为哈希表,从而将时间复杂度降低至 $O(1)$ 。
|
||||
观察图 9-6 ,**邻接表结构与哈希表中的“链式地址”非常相似,因此我们也可以采用类似的方法来优化效率**。比如当链表较长时,可以将链表转化为 AVL 树或红黑树,从而将时间效率从 $O(n)$ 优化至 $O(\log n)$ ;还可以把链表转换为哈希表,从而将时间复杂度降至 $O(1)$ 。
|
||||
|
||||
## 9.1.3 图常见应用
|
||||
|
||||
如表 9-1 所示,许多现实系统都可以用图来建模,相应的问题也可以约化为图计算问题。
|
||||
如表 9-1 所示,许多现实系统可以用图来建模,相应的问题也可以约化为图计算问题。
|
||||
|
||||
<p align="center"> 表 9-1 现实生活中常见的图 </p>
|
||||
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user