将无向图视为有向图的子类别


10

大致来说,无向图与有向图非常相似,其中对于每个边(v,w),总会有一个边(w,v)。这表明将无向图视为有向图的子集是可以接受的(也许有一个附加限制,即添加/删除边只能在匹配对中完成)。

但是,教科书通常不遵循这种处理方式,而是更倾向于将无向图定义为一个单独的概念,而不是有向图的子类别。有什么理由吗?


2
请注意,还存在“混合图”:可以将边指向或不指向边的图。在这种情况下的一对向边是相同的两个节点之间的无向边缘。例如:考虑街道:您可以在两个方向相反的点之间有一对单向街道,也可以有一个双向街道。在某些情况下,这一点很重要:例如,如果中间有障碍物,则您不希望导航设备告诉用户在两条单向街道之间进行掉头,而可能会在单双向路。
巴库里

Answers:


8

你是绝对正确的;这是查看无向图的一种完全有效的方法。

有时,在无向图中,某些事情变得更容易且更容易推理。例如,您不必担心无向图中的弱连接组件与强连接组件之间的差异。与我们将相应的算法应用于有向图相比,无向图的算法有时会更高效或更简单。

所以:也许有些教科书选择遵循这种处理方式,因为它使他们首先在无向图的(较容易的)上下文中引入问题,然后再推广到有向图的(较困难的)情况。那只是猜测。


3

请参见此页面以获取示例实例,这些实例的无向图形式实际上比有向图形式难。这些包括,例如,找到负权重循环,并计算欧拉循环数。对我来说,这些问题在无向图中似乎更加困难,因为可以将任务的一部分设计为以某种方式为每个边缘选择正确的“方向”,当定向图时,这当然已经为我们完成了。


1
啊对。例如,当用有向图定义欧拉循环时,必须要求“每对(v,w),(w,v)中使用不超过一条边” –提出了表示无向图的想法由于没有吸引力。
最多

0

很难激发出一些普遍的想法。它可以使证明和教科书更简单,但不一定更易于理解和直观。
人们通常会发现学习一个简单的概念,然后将其概括为更抽象的概念,而不是定义一些超级概括的抽象概念,然后实例化其特定情况,会更直观。这可能是其中一种情况。

By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.