matlab判别图的连通性
《数学文化》课程
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题 目:MATLAB判别图的连通性
2016年 11月26日
MATLAB判别图的连通性
摘 要
图论中,在无向图G中,结点u和v之间若存在一条路,则称结点u和结点v是连通的。若图G只有一个连通分支,则称G是连通图。
如果两点相邻接,则在矩阵中记为1,否则记为0,形成的矩阵称为邻接矩阵。若两点相互连通,则记为1,否则记为0,形成的矩阵称为可达性矩阵。
用矩阵
表
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示图,可以在matlab中进行计算
关键词:连通性;matlab;矩阵;可达性
实验目的
给定n个结点的有向图,判断图的连通性,如果是连通图,判断是强连通图、弱连通图还是单侧联通图
实验原理与数学模型
对于给定的邻接矩阵A,求出A所表示的图的可达矩阵P。对于可达矩阵P来说,如果P的所有元素均为1,则所给的有向图是强连通的;对于P的所有元素(除主对角线元素外)Pij来说,均有:Pij+Pji>0,则所给有向图是单向连通的。当所给有向图既不是强连通的,又不是单向连通的时候,我们改造邻接矩阵为:对于矩阵A中所有的元素(除主对角线的元素外)aij,若aij=1或aji=1,
,,则1aij且1aji。对于这样改造之后所得到的新的矩阵A’(A’相当于原有向图忽略方向之后所得到的无向图的邻接矩阵),再用前面所述的
方法
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进行判
的所有元素(除主对角线的元素外)均为1时,原有向图是弱连通图;断,当P’
否则,原有向图是不连通的。
实验内容(要点)
1( 通过图的邻接矩阵计算可达性矩阵
2( 通过可达性矩阵判断图的连通性
3( 如果是连通图,判断图是强连通图、弱连通图还是单侧连通图
实验过程
记录
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计算可达性矩阵函数
function P=canget(A)
n=length(A);
P=A;
for i=2:n
P=P+A^i;
end
P=(P~=0);
主程序
clear
A=input('Enter an Adjacency Matrix:');
P=canget(A);
Q=P|P'|eye(size(P));
M=A|A';
if P==1
sprintf('This is a strongly-connected graph.')
elseif Q==1
sprintf('This is an unilaterally-connected graph.') else
W=canget(M);
if W==1
sprintf('This is a weakly-connected graph.')
else
sprintf('This is an unconnected graph.');
end
end
输入强连通图
>> main
Enter an Adjacency Matrix:[0,1,1,0;1,0,0,1;1,0,0,1;0,1,1,0]
ans =
This is a strongly-connected graph.
输入单侧联通图
>> main
Enter an Adjacency Matrix:[0,1,0,0;0,0,0,0;1,0,0,0;0,1,1,0]
ans =
This is an unilaterally-connected graph.
输入弱连通图
>> main
Enter an Adjacency Matrix:[0,0,0,0;1,0,0,1;1,0,0,1;0,0,0,0]
ans =
This is a weakly-connected graph.
实验结果报告与实验总结
通过本次实验掌握了判断连通图的方法,掌握了用matlab编程判断强连通图、弱连通图和单侧联通图
参考文献
左孝凌,刘永才 著 离散数学 上海科学技术文献出版社