Орграфы
Определения
Сначала напомним некоторые определения из "Основные понятия теории графов" .
Орграфом называется
пара
, где
непустое
конечное множество элементов, называемых вершинами, а
—
конечное семейство упорядоченных пар элементов из
,
называемых дугами (или ориентированными ребрами ). Дуга, у которой
вершина
является первым элементом, а вершина
— вторым, называется дугой
из
в
. Заметим, что
дуги
и
различны. Хотя графы и орграфы
— различные объекты, в определенных случаях графы можно рассматривать как орграфы, в
которых каждому ребру соответствуют две противоположно ориентированные
дуги.
и
называются соответственно
множеством вершин и семейством дуг орграфа
.
На (рис. 9.1) представлен орграф, дугами которого являются . Порядок вершин
на дуге указан стрелкой. Граф, полученный из орграфа
удалением
стрелок, то есть заменой каждой дуги вида
на соответствующее ребро
, называется основанием орграфа
. Многие
определения, данные для графов, можно перенести на орграфы. К примеру, две вершины
орграфа
называются смежными, если в
существует
дуга вида
или
; при этом
вершины
называются инцидентными любой такой дуге (а дуга — инцидентной соответствующим
вершинам ). Два орграфа называются изоморфными, если
существует изоморфизм между их основаниями, сохраняющий порядок вершин на
каждой дуге. Матрицей смежности орграфа с множеством вершин
является матрица, в которой
равно числу дуг
вида
в семействе
. Матрица
смежности для начерченного графа
![\begin{pmatrix}
{0} & {1} & {0} & {0} \\
{0} & {1} & {1} & {0} \\
{1} & {1} & {0} & {0} \\
{0} & {0} & {1} & {0}
\end{pmatrix}.](/sites/default/files/tex_cache/1a0871bdd149fd1b45da6e083e1bda80.png)
Орграфы, не
содержащие петель и кратных ребер, называются простыми. Ориентированный маршрут
в орграфе представляет собой конечную последовательность дуг вида
. Эту
последовательность можно записывать в виде
и говорить об ориентированном маршруте из
в
.
Аналогичным образом можно определить ориентированные цепи, ориентированные простые цепи и
ориентированные циклы — орцепи, простые орцепи и орциклы.
Заметим, что хотя орцепь не может содержать данную дугу
более одного раза, она может содержать одновременно
и
.
Например, на (рис. 9.1)
является орцепью.