图论是计算机科学和数学中的一个重要分支,它用于描述实体之间的关系。在LeetCode等编程竞赛和实际应用中,图论问题非常常见。本教程将介绍图论的基础概念和常用算法。
图的基本概念
- 顶点(Vertex):图中的基本元素,可以表示任何实体。
- 边(Edge):连接两个顶点的线段。
- 连通性:如果图中任意两个顶点之间都存在路径,则称图是连通的。
- 路径:连接两个顶点的边的序列。
- 环:起点和终点相同的路径。
常用图类型
- 无向图:边没有方向。
- 有向图:边有方向,表示从一个顶点到另一个顶点的单向关系。
- 加权图:边上有权重,表示顶点之间的距离或成本。
图的遍历算法
- 深度优先搜索(DFS):从某个顶点开始,探索所有可达的顶点。
- 广度优先搜索(BFS):从某个顶点开始,探索所有相邻的顶点,然后再探索下一层的顶点。
图的存储
- 邻接矩阵:使用二维数组表示图,其中元素表示两个顶点之间是否存在边。
- 邻接表:使用链表或数组表示图,每个顶点对应一个链表或数组,存储与该顶点相连的所有顶点。
图的应用
- 社交网络分析
- 路由算法
- 搜索引擎
- 推荐系统
图论示例
更多关于图论的知识,可以参考图论进阶教程。
总结
图论是解决许多现实世界问题的重要工具。通过学习图论的基础概念和算法,你可以更好地理解和解决相关问题。