• logo

ระยะทาง (ทฤษฎีกราฟ)

ในทางคณิตศาสตร์ด้านการทฤษฎีกราฟที่ระยะห่างระหว่างสองจุดในกราฟคือจำนวนของขอบในส่วนเส้นทางที่สั้นที่สุด (เรียกว่ายังมีเนื้อที่กราฟ ) เชื่อมต่อพวกเขา นอกจากนี้ยังเป็นที่รู้จักกันเป็นระยะเนื้อที่ [1]สังเกตว่าอาจมีเส้นทางที่สั้นที่สุดมากกว่าหนึ่งเส้นทางระหว่างจุดยอดสองจุด [2]หากไม่มีเส้นทางเชื่อมต่อจุดยอดทั้งสอง กล่าวคือ หากเป็นส่วนประกอบที่เชื่อมต่อกันต่างกันตามอัตภาพ ระยะทางจะถูกกำหนดเป็นอนันต์

ในกรณีของกราฟกำกับระยะทาง d ( ยู , วี ) {\displaystyle d(u,v)} ง(u,v) ระหว่างจุดยอดสองจุด ยู {\displaystyle u} ยู และ วี {\displaystyle v} วี ถูกกำหนดเป็นความยาวของเส้นทางตรงที่สั้นที่สุดจาก ยู {\displaystyle u} ยู ถึง วี {\displaystyle v} วีประกอบด้วยส่วนโค้ง โดยมีเส้นทางดังกล่าวอย่างน้อยหนึ่งเส้นทาง [3]สังเกตว่า ตรงกันข้ามกับกรณีของกราฟที่ไม่มีทิศทาง d ( ยู , วี ) {\displaystyle d(u,v)} ง(u,v) ไม่จำเป็นต้องตรงกับ d ( วี , ยู ) {\displaystyle d(v,u)} ง(วี ยู)และอาจเป็นกรณีที่ถูกกำหนดไว้ในขณะที่อีกรายการหนึ่งไม่ได้กำหนดไว้

แนวคิดที่เกี่ยวข้อง

พื้นที่ตัวชี้วัดที่กำหนดไว้กว่าชุดของจุดในแง่ของระยะทางในกราฟที่กำหนดไว้กว่าชุดที่เรียกว่าตัวชี้วัดกราฟ ชุดจุดยอด (ของกราฟที่ไม่ระบุทิศทาง) และฟังก์ชันระยะทางจะสร้างปริภูมิเมตริก หากเชื่อมต่อกราฟแล้วเท่านั้น

ความเบี้ยว ε ( วี ) {\displaystyle \epsilon (v)} \epsilon (v) ของจุดยอด วี {\displaystyle v} v คือระยะห่างสูงสุดระหว่าง วี {\displaystyle v} vและจุดยอดอื่นๆ ในสัญลักษณ์ที่เป็น ε ( วี ) = max ยู ∈ วี d ( วี , ยู ) {\displaystyle \epsilon (v)=\max _{u\in V}d(v,u)} {\displaystyle \epsilon (v)=\max _{u\in V}d(v,u)}. สามารถคิดได้ว่าโหนดอยู่ห่างจากโหนดที่อยู่ห่างจากโหนดมากที่สุดในกราฟเท่าใด

รัศมี r {\displaystyle r} r ของกราฟคือความเยื้องศูนย์กลางขั้นต่ำของจุดยอดใดๆ หรือในสัญลักษณ์ r = นาที วี ∈ วี ε ( วี ) = นาที วี ∈ วี max ยู ∈ วี d ( วี , ยู ) {\displaystyle r=\min _{v\in V}\epsilon (v)=\min _{v\in V}\max _{u\in V}d(v,u)} {\displaystyle r=\min _{v\in V}\epsilon (v)=\min _{v\in V}\max _{u\in V}d(v,u)}.

เส้นผ่าศูนย์กลาง d {\displaystyle d} dของกราฟคือความเยื้องศูนย์กลางสูงสุดของจุดยอดใดๆ ในกราฟ นั่นคือ, d {\displaystyle d} d คือระยะห่างสูงสุดระหว่างจุดยอดคู่ใดๆ หรืออีกทางหนึ่ง d = max วี ∈ วี ε ( วี ) {\displaystyle d=\max _{v\in V}\epsilon (v)} d=\max _{v\in V}\epsilon (v). เพื่อหาขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของกราฟเป็นครั้งแรกพบว่าเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างคู่ของแต่ละจุด ความยาวสูงสุดของเส้นทางเหล่านี้คือเส้นผ่านศูนย์กลางของกราฟ

ยอดกลางในกราฟของรัศมี r {\displaystyle r} r เป็นคนหนึ่งที่มีความเยื้องศูนย์คือ r {\displaystyle r} r—นั่นคือจุดยอดที่บรรลุรัศมีหรือจุดยอดเท่ากัน วี {\displaystyle v} v ดังนั้น ε ( วี ) = r {\displaystyle \epsilon (v)=r} \epsilon (v)=r.

จุดสุดยอดอุปกรณ์ต่อพ่วงในกราฟของเส้นผ่าศูนย์กลาง d {\displaystyle d} d คือความห่างไกล d {\displaystyle d} dจากจุดยอดอื่นๆ นั่นคือจุดยอดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง อย่างเป็นทางการ วี {\displaystyle v} v เป็นอุปกรณ์ต่อพ่วง if ε ( วี ) = d {\displaystyle \epsilon (v)=d} \epsilon (v)=d.

จุดสุดยอดหลอกอุปกรณ์ต่อพ่วง วี {\displaystyle v} v มีคุณสมบัติที่สำหรับจุดยอดใดๆ ยู {\displaystyle u} u, ถ้า วี {\displaystyle v} v อยู่ไกลจาก ยู {\displaystyle u} u ให้ได้มากที่สุดแล้ว ยู {\displaystyle u} u อยู่ไกลจาก วี {\displaystyle v} vเป็นไปได้. อย่างเป็นทางการ จุดยอดuคืออุปกรณ์ต่อพ่วงเทียม ถ้าสำหรับแต่ละจุดยอดvกับ d ( ยู , วี ) = ε ( ยู ) {\displaystyle d(u,v)=\epsilon (u)} d(u,v)=\epsilon (u) ถือ ε ( ยู ) = ε ( วี ) {\displaystyle \epsilon (u)=\epsilon (v)} \epsilon (u)=\epsilon (v).

การแบ่งจุดยอดของกราฟออกเป็นเซตย่อยตามระยะทางจากจุดยอดเริ่มต้นที่กำหนด เรียกว่าโครงสร้างระดับของกราฟ

กราฟดังกล่าวว่าสำหรับคู่ของจุดทุกมีความเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดที่ไม่ซ้ำกันเชื่อมต่อพวกเขาเรียกว่ากราฟ Geodetic ตัวอย่างเช่นต้นไม้ทั้งหมดมีลักษณะทางภูมิศาสตร์ [4]

อัลกอริทึมการหาจุดยอดเทียม

อัลกอริธึมเมทริกซ์กระจัดกระจายส่วนปลายมักต้องการจุดยอดเริ่มต้นที่มีความเยื้องศูนย์สูง จุดยอดของอุปกรณ์ต่อพ่วงจะสมบูรณ์แบบ แต่มักจะคำนวณได้ยาก ในกรณีส่วนใหญ่ จุดยอดอุปกรณ์ต่อพ่วงเทียมสามารถใช้ได้ สามารถพบจุดยอดอุปกรณ์ต่อพ่วงหลอกได้ง่ายด้วยอัลกอริทึมต่อไปนี้:

  1. เลือกจุดยอด ยู {\displaystyle u} u.
  2. ในบรรดาจุดยอดที่อยู่ไกลจาก ยู {\displaystyle u} u ให้มากที่สุด ให้ วี {\displaystyle v} vเป็นหนึ่งเดียวกับที่น้อยที่สุดการศึกษาระดับปริญญา
  3. ถ้า ε ( วี ) > ε ( ยู ) {\displaystyle \epsilon (v)>\epsilon (u)} \epsilon (v)>\epsilon (u) แล้วตั้งค่า ยู = วี {\displaystyle u=v} u=v และทำซ้ำกับขั้นตอนที่ 2, else ยู {\displaystyle u} u คือจุดยอดเทียมเทียม

ดูสิ่งนี้ด้วย

  • เมทริกซ์ระยะทาง
  • ระยะต้านทาน
  • ระหว่างความเป็นศูนย์กลาง
  • ความเป็นกลาง
  • ความใกล้ชิด
  • ปัญหาเส้นผ่าศูนย์กลางปริญญาสำหรับกราฟและdigraphs
  • กราฟเมตริก

หมายเหตุ

  1. ^ Bouttier, Jeremie; ดิ ฟรานเชสโก้, พี.; Guitter, E. (กรกฎาคม 2546). "ระยะทางจีโอเดซิกในกราฟระนาบ". ฟิสิกส์นิวเคลียร์ ข . 663 (3): 535–567. arXiv : cond-mat/0303272 . ดอย : 10.1016/S0550-3213(03)00355-9 . โดยระยะทางเราหมายถึงที่นี่ระยะทาง geodesic ตามกราฟคือความยาวของเส้นทางที่สั้นที่สุดระหว่างพูดสองใบหน้าที่กำหนด
  2. ^ Weisstein, Eric W. "กราฟ Geodesic" . แม ธ เวิลด์ - เป็นวุลแฟรมทรัพยากรเว็บ วิจัยวุลแฟรม. สืบค้นเมื่อ2008-04-23 . ความยาวของกราฟ geodesic ระหว่างจุดเหล่านี้ d(u,v) เรียกว่าระยะทางกราฟระหว่าง u และ v
  3. ^ เอฟ Harary, กราฟทฤษฎี Addison-Wesley 1969, p.199
  4. ^ Øysteinแร่ทฤษฎีกราฟ [3rd ed. 1967] Colloquium สิ่งพิมพ์สมาคมคณิตศาสตร์อเมริกันพี 104
Language
  • Thai
  • Français
  • Deutsch
  • Arab
  • Português
  • Nederlands
  • Türkçe
  • Tiếng Việt
  • भारत
  • 日本語
  • 한국어
  • Hmoob
  • ខ្មែរ
  • Africa
  • Русский

©Copyright This page is based on the copyrighted Wikipedia article "/wiki/Radius_(graph_theory)" (Authors); it is used under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. You may redistribute it, verbatim or modified, providing that you comply with the terms of the CC-BY-SA. Cookie-policy To contact us: mail to admin@tvd.wiki

TOP