Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Σχετικά έγγραφα
Μη κατευθυνόµενα γραφήµατα. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1) Υπογραφήµατα.

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1)

Κατευθυνόµενα γραφήµατα. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (1) Πολυγραφήµατα (Multigraphs)

Γράφοι. Ένας γράφος ή αλλιώς γράφηµα αποτελείται απο. Εφαρµογές: Τηλεπικοινωνιακά και Οδικά ίκτυα, Ηλεκτρονικά Κυκλώµατα, Β.. κ.ά.

Γράφηµα (Graph) Εργαστήριο 10. Εισαγωγή

Γράφοι. Αλγόριθμοι και πολυπλοκότητα. Στάθης Ζάχος, Δημήτρης Φωτάκης

Κεφάλαιο 3. Γραφήµατα v1.0 ( ) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

u v 4 w G 2 G 1 u v w x y z 4

Θεωρία Γραφημάτων 6η Διάλεξη

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

Αλγόριθµοι Γραφηµάτων

Μετασχηματισμοί, Αναπαράσταση και Ισομορφισμός Γραφημάτων

ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ. 7 η Διάλεξη Συνεκτικότητα (Συνδεσμικότητα) Βασικές έννοιες και ιδιότητες Το θεώρημα του Merger Ισομορφισμός

Αλγόριθμοι Γραφημάτων

Κεφάλαιο 3. Γραφήµατα v1.1 ( ) Χρησιµοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής Εξάμηνο ΣΤ ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

ΠΛΗ20 ΕΝΟΤΗΤΑ 5: ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ/2. Μάθηµα 5.1: Παραστάσεις Γραφηµάτων. ηµήτρης Ψούνης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Βασικές Δοµές Δεδοµένων. Σύντοµη επανάληψη (ΕΠΛ 035).

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Παράδειγµα (4) Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (2) Ορέστης Τελέλης. Τµήµα Ψηφιακών Συστηµάτων, Πανεπιστήµιο Πειραιώς. v 2. u 3.

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είναι οι γράφοι; Εφαρµογές των γράφων Γράφοι

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι έχουµε δει µέχρι τώρα. Υπογράφηµα Γράφοι

Βασικές Έννοιες Θεωρίας Γραφημάτων

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόγχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (2)

Κεφάλαιο 3. Γραφήματα. v1.3 ( ) Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

d(v) = 3 S. q(g \ S) S

Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (ΜΒΑ) Ενότητα 1: Δικτυωτή Ανάλυση (Θεωρία Γράφων)

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

ΣΥΝΔΥΑΣΤΙΚΗ ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Πανεπιστήμιο Στερεάς Ελλάδας Τμήμα Πληροφορικής ΘΕΩΡΙΑ ΓΡΑΦΩΝ

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είναι οι γράφοι; Εφαρµογές των γράφων Γράφοι

Αναζήτηση Κατά Πλάτος

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

q(g \ S ) = q(g \ S) S + d = S.

Αλγόριθμοι και Δομές Δεδομένων (IΙ) (γράφοι και δένδρα)

Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητα Μαθηματικό Υπόβαθρο

Θεωρία Γραφημάτων 5η Διάλεξη

Δοµές Δεδοµένων & Ανάλυση Αλγορίθµων 3ο Εξάµηνο. Γραφήµατα. (Graphs)

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3)

Απαρίθµηση Μονοπατιών. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3) Μονοπάτια και Κυκλώµατα Euler. Ορέστης Τελέλης

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά. Θεωρία γράφων / γραφήµατα. Τι είδαµε την προηγούµενη φορά. Συνεκτικότητα Γράφοι

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

Διακριτά Μαθηματικά ΙΙ Χρήστος Νομικός Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων 2018 Χρήστος Νομικός ( Τμήμα Μηχανικών Η/Υ Διακριτά

ΠΛΗ111. Ανοιξη Μάθηµα 10 ο. Γράφοι. Τµήµα Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Πολυτεχνείο Κρήτης

Τίτλος Μαθήματος: Θεωρία Γραφημάτων. Ενότητα: Εισαγωγή σε βασικές έννοιες. Διδάσκων: Λέκτορας Xάρης Παπαδόπουλος. Τμήμα: Μαθηματικών

Γράφοι. Ορολογία. Ορισµός: G = (V, E) όπου. Ορολογία (συνέχεια) γράφος ή γράφηµα (graph) V:ένα σύνολο E:µια διµελής σχέση στο V

Μονοπάτια και Κυκλώµατα Euler. Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (3,4) Παραδείγµατα. Κριτήρια Υπαρξης.

Γράφοι: κατευθυνόμενοι και μη

Κατευθυνόμενα γραφήματα. Μαθηματικά Πληροφορικής 6ο Μάθημα. Βρόχοι. Μη κατευθυνόμενα γραφήματα. Ορισμός

Ν. Μ. Σγούρος Κοινωνικά Δίκτυα Τμ. Ψηφιακών Συστημάτων, Παν. Πειραιώς

2 ) d i = 2e 28, i=1. a b c

Ενότητα 5: Αλγόριθμοι γράφων και δικτύων

Στοιχεία Θεωρίας Γράφων (Graph Theory)

ΕΠΛ 231 Δοµές Δεδοµένων και Αλγόριθµοι 11-1

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 24/5/2016

ΓΡΑΜΜΙΚΟΣ & ΔΙΚΤΥΑΚΟΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

Ελληνική Δημοκρατία Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Θεωρία Υπολογισμού. Ενότητα 3 : Γραφήματα & Αποδείξεις. Αλέξανδρος Τζάλλας

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Διδάσκων: Κωνσταντίνος Κώστα Διαφάνειες: Δημήτρης Ζεϊναλιπούρ

Εισαγωγή στη Θεωρία Γράφων

ιµελής Σχέση ιατεταγµένο ζεύγος (α, β): ύο αντικείµενα (όχι κατ ανάγκη διαφορετικά) σε καθορισµένη σειρά. Γενίκευση: διατεταγµένη τριάδα (α, β, γ), δι

ΕΠΛ 211: Θεωρία Υπολογισμού και Πολυπλοκότητας. Διάλεξη 2: Μαθηματικό Υπόβαθρο

Σχέσεις. Διμελής Σχέση. ΣτοΊδιοΣύνολο. Αναπαράσταση

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Αδιάσπαστοι, p-κυκλικοί, συνεπώς διατεταγµένοι πίνακες και γραφήµατα

ΠΛΗ 20, 5 η ΟΣΣ: Θεωρία Γραφημάτων

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Κεφάλαιο 3. Γραφήματα. ver. 21/12/2014. Χρησιμοποιήθηκε υλικό από τις αγγλικές διαφάνειες του Kevin Wayne.

Άσκηση 3 (ανακοινώθηκε στις 24 Απριλίου 2017, προθεσμία παράδοσης: 2 Ιουνίου 2017, 12 τα μεσάνυχτα).

HY118- ιακριτά Μαθηµατικά

e 2 S F = [V (H), V (H)]. 3-1 e 1 e 3

Γ. Κορίλη Αλγόριθµοι ροµολόγησης

2.2.5 ΑΝΑΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΥ

Μαθηματικά Πληροφορικής

HY118-Διακριτά Μαθηματικά

HY118-Διακριτά Μαθηματικά. Θεωρία γράφων/ γραφήματα. Τι είδαμε την προηγούμενη φορά. Συνεκτικότητα. 25 -Γράφοι

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Θεωρία Γραφημάτων 1η Διάλεξη

Δομές Δεδομένων. Καθηγήτρια Μαρία Σατρατζέμη. Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής. Δομές Δεδομένων. Τμήμα Εφαρμοσμένης Πληροφορικής

ΕΠΛ 231 οµές εδοµένων και Αλγόριθµοι Άννα Φιλίππου,

Γραµµική Αλγεβρα Ι. Ενότητα: Εισαγωγικές Εννοιες. Ευάγγελος Ράπτης. Τµήµα Μαθηµατικών

Φροντιστήριο #8 Ασκήσεις σε Γράφους 16/5/2017

Ενότητα 10 Γράφοι (ή Γραφήµατα)

Σχέσεις. ιδάσκοντες:. Φωτάκης,. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών:. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Γραφήματα. Κεφάλαιο Εισαγωγικές έννοιες Ορισμός

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα

Θεωρία και Αλγόριθμοι Γράφων

(β) Θεωρούµε µια ακολουθία Nθετικών ακεραίων η οποία περιέχει ακριβώς

Διδάσκοντες: Δ. Φωτάκης, Δ. Σούλιου Επιμέλεια διαφανειών: Δ. Φωτάκης. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Στοιχεία Θεωρίας Γραφηµάτων (4) - έντρα

Transcript:

Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα Ν. Μ. Μισυρλής Τµήµα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών, Πανεπιστήµιο Αθηνών Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 1 / 0

Παραδείγµατα γράφων Ηλεκτρικά κυκλώµατα ίκτυα µεταφορών Σιδηροδροµικά Οδικά Αεροπορικά ίκτυα Υπολογιστών Χρονοπρογραµµατισµός εργασιών ιάγραµµα διαδοχής εργασιών στη διαχείριση προγραµµάτων Αναπαράσταση συνδέσεων και δυνατότητες διάσχισης. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 2 / 0

Παράδειγµα 1 Το πρόβληµα: Μπορούµε να τοποθετήσουµε (πάνω στο επίπεδο) τις κατοικίες, τα εργοστάσια και τις τροφοδοσίες, έτσι ώστε δυο τροφοδοσίες να µην τέµνονται εκτός των άκρων τους; a b c D E F Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 / 0

Παράδειγµα 2 Το πρόβληµα: Να καθοριστεί ποιο εργοστάσιο ϑα πρέπει να στείλει σε ποιο κέντρο, έτσι ώστε το συνολικό κόστος µεταφοράς να είναι ελάχιστο. 4 A 7 B 6 C 5 4 5 2 8 M 9 N Σχήµα: ίκτυο Μεταφορών Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 4 / 0

Παράδειγµα Το πρόβληµα : Πώς ϑα δροµολογήσουµε τις παρακάτω ποσότητες δεδοµένων: 7MBps από το pc 1 στο pc 4 6MBps από το pc στο pc 5 10MBps από το pc 2 στο pc 5MBps από το pc 4 στο pc 1 έτσι ώστε να µεταφερθούν όλα τα δεδοµένα χωρίς να παραβιαστεί η χωρητικότητα των ακµών; Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 5 / 0

Παράδειγµα Σχήµα: ίκτυο Τηλεπικοινωνιών Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 6 / 0

Ορισµοί Τυπικά γράφος είναι µια δοµή που αποτελείται από ένα σύνολο κόµβων (nodes) που συνδέονται µεταξύ τους µε ένα σύνολο ακµών (edges). Ενας γράφος συµβολίζεται ως G = (V, E), όπου V και E είναι τα σύνολα των κόµβων και των κορυφών αντίστοιχα. Ενας γράφος G = (V, E) δίνεται από ένα σύνολο κόµβων V και από ένα υποσύνολο E του καρτεσιανού γινοµένου V V, ονοµαζόµενο σύνολο ακµών του G. Το πλήθος των κορυφών n = V και το πλήθος των ακµών m = E. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 7 / 0

Ορισµοί Το πλήθος n των κορυφών του γράφου ονοµάζεται τάξη του γράφου. Πυκνότητα ενός γράφου ορίζεται το πηλίκο ρ(g) = E n 2 Μία ακµή µε ταυτόσηµα τερµατικά σηµεία ονοµάζεται ϐρόχος. ύο ή περισσότερες ακµές που ενώνουν το ίδιο Ϲεύγος κορυφών ονοµάζονται παράλληλες. Κάθε γράφος χωρίς ϐρόγχους ή παράλληλες ακµές ονοµάζεται απλός γράφος. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 8 / 0

Κατευθυνόµενοι γράφοι Κατευθυνόµενος γράφος (directed graph) ονοµάζεται ένας γράφος G = (X, U), που αποτελείται από ένα µη κενό σύνολο κορυφών X και ένα σύνολο U από διατεταγµένα (κατευθυνόµενα) Ϲεύγη κορυφών, που ονοµάζονται κατευθυνόµενες πλευρές (ή τόξα). Ενα τόξο (i, j) σε έναν κατευθυνόµενο γράφο έχει δύο άκρα i και j. Η κορυφή i λέγεται ουρά (tail) ενώ η κορυφή j λέγεται κεφαλή (head). Το τόξο (i, j) ξεκινάει από την κορυφή i και κατευθύνεται στην κορυφή j. Το τόξο (i, j) είναι εξερχόµενο της κορυφής i και εισερχόµενο της κορυφής j. Εσω ϐαθµός (indegree) d i. Εξωβαθµός (outdegree) d + i. Βαθµός (degree) d i i (d i =d + i +d i ). Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 9 / 0

Μη-Κατευθυνόµενοι γράφοι Μη Κατευθυνόµενος γράφος (undirected graph): ένα µη κενό σύνολο κορυφών V και ένα σύνολο E από µη κατευθυνόµενα Ϲεύγη κορυφών. Βαθµός (degree) d i : το πλήθος των ακµών που προσπίπτουν στην κορυφή. Γράφος µε ϐάρη ή αντισταθµισµένος γράφος: σε κάθε ακµή του e έχει µια χαρακτηριστική τιµή, w(e) το ϐάρος. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 10 / 0

Παράδειγµα 4: Μονοπάτια Ενας κατευθυνόµενος γράφος τάξης 6 µε 9 κατευθυνόµενες πλευρές Μονοπάτι: µ = α 1 α 7 α 8 α 9 α 6 α 5 α 8 Απλό Μονοπάτι: µ = α 1 α 7 α 8 α 9 α 6 Στοιχειώδες Μονοπάτι: µ = α 1 α α 4 α 5 5 1 a 1 2 a 9 a 7 a 8 a 6 a a a 5 2 a 4 4 6 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 11 / 0

Παράδειγµα 5: Μονοπάτια Κύκλος: µ = α 6 α 1 α 4 α α 2 α 5 α 6 α 1 α 5 Απλός Κύκλος: µ = α 6 α 1 α 4 α α 2 α 5 Στοιχειώδης Κύκλος: µ = α 1 α 5 α 6 1 4 a 6 a 5 a 4 a a 1 a 2 2 5 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 12 / 0

Πλήρεις γράφοι Κλίκα και Κλίκα 4 K K 4 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 1 / 0

ιµερείς γράφοι y 1 x 1 y 2 x 2 y Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 14 / 0

Πλήρεις ιµερείς γράφοι u u 1 u 4 u 2 u 5 K 2, K 4,4 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 15 / 0

Κανονικοί και επίπεδοι γράφοι Κανονικός Γράφος ή κ-κανονικός ονοµάζεται ο γράφος G = (V, E) στον οποίο όλοι οι κόµβοι έχουν τον ίδιο ϐαθµό κ, δηλ. v V d(v) = κ. Ενας γράφος ονοµάζεται επίπεδος αν µπορούµε να τον σχεδιάσουµε στο επίπεδο, χωρίς τµήση των πλευρών του. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 16 / 0

Υπογράφοι G υπογράφος του G και G παράγων υπογράφος του G x 2 x x 1 G = (X, U) x 2 x 2 x 1 x 1 x x G = (X, U ) G = (X, U ) Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 17 / 0

έντρα Ενας συνεκτικός γράφος G είναι δέντρο αν και µόνο αν δύο οποιεσδήποτε κορυφές του ενώνονται µε ένα µοναδικό µονοπάτι. Ενα δέντρο αποτελείται από τη ϱίζα root, τα ϕύλλα και τους εσωτερικούς κόµβους. Θεώρηµα Ο T είναι δέντρο Ο T είναι συνδεδεµένος και δεν έχει κύκλους Ο T είναι συνδεδεµένος και έχει n 1 ακµές Ο T δεν έχει κύκλους και έχει n 1 ακµές Αν στον T προστεθεί µία καινούργια ακµή e τότε ο γράφος T + e έχει ακριβώς ένα κύκλο Οποιαδήποτε διαγραφή ακµής καταστρέφει τη συνεκτικότητα του T Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 18 / 0

Ισοµορφισµός γράφων ύο γράφοι G 1 = (V 1, E 1 ) και G 2 = (V 2, E 2 ) λέγονται ισοµορφικοί αν υπάρχει µια αµφιµονοσήµαντη αντιστοιχία f : V 1 V 2 έτσι ώστε [f(v 1 ), f(v 2 )] E 2 (v 1, v 2 ) E 1. A B C A Y X B X Y Z C Z Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 19 / 0

Ισοµορφισµός γράφων v 4 v v 1 v 2 v 8 v 7 v 5 v 6 v 8 v 1 v 4 v 7 v 2 v 5 v 5 v v 6 v 1 v v 7 v 2 v 4 v 6 v 8 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 20 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Γειτνίασης Ενας κατευθυνόµενος γράφος G = (X, U), X = 6, U = 9 και ο πίνακας γειτνίασης M 1 2 5 4 6 M = 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 21 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Γειτνίασης Ενας γράφος µε ϐάρη και ο πίνακας γειτνίασης M 1 1 1 4 5 7 25 M = 19 11 2 2 0 25 1 1 0 7 0 19 0 0 0 0 0 0 0 0 11 0 2 0 0 0 0 0 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 22 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Γειτνίασης Εστω για παράδειγµα M p, η p-ιοστή δύναµη του πίνακα M, τότε το στοιχείο M p (i, j) είναι ίσο προς τον αριθµό των µονοπατιών του G, µήκους p, των οποίων η αρχή είναι ο κόµβος x i και το τέλος ο κόµβος x j. Ο πολλαπλασιασµός δύο πινάκων έχει πολυπλοκότητα O(n ) (O(n 2.81 ) Κάνοντας το πολύ n τέτοιους πολλαπλασιασµούς, η συνολική πολυπλοκότητα του παραπάνω αλγορίθµου είναι O(n 4 ). Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 2 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Γειτνίασης Επειδή M 2 (1, ) = 2 υπάρχουν δύο µονοπάτια µήκους 2 µεταξύ των κόµβων 1 και. M = M 2 = 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 4 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 24 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Πρόσπτωσης Ενας γράφος όπου οι πλευρές του είναι αριθµηµένες αυθαίρετα e 1, e 2,..., e 6 v 1 e 5 e 4 v 4 v 5 v e 2 e e 6 e 1 v 2 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 25 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Πρόσπτωσης Ο πίνακας πρόσπτωσης του γράφου είναι: B = e 1 e 2 e e 4 e 5 e 6 v 1 0 0 1 1 1 0 v 2 1 0 1 0 0 1 v 0 0 0 0 1 1 v 4 1 1 0 1 0 0 v 5 0 1 0 0 0 0 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 26 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Πίνακας Πρόσπτωσης Ο πίνακας πρόσπτωσης απαιτεί για την αποθήκευσή του O(n m) bits και δεν είναι τετραγωνικός ή συµµετρικός. Στην περίπτωση των απλών γράφων (χωρίς ϐρόγχους) κάθε στήλη περιέχει δύο άσσους. Αν ο γράφος έχει παράλληλες ακµές τότε οι αντίστοιχες στήλες είναι ίδιες ενώ µια γραµµή µε µηδενικά υποδηλώνει την ύπαρξη αποµονωµένης κορυφής. Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 27 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Λίστες γειτνίασης Ενας κατευθυνόµενος γράφος και ο πίνακας γειτνίασης M: 1 2 5 4 M = 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 6 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 28 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Λίστες γειτνίασης Λίστα Γειτνίασης µε συνδεδεµένες λίστες: 1 2 2 4 6 6 4 5 5 6 2 4 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 29 / 0

Αποθήκευση Γράφων: Λίστες γειτνίασης Λίστα Γειτνίασης µε γραµµικούς πίνακες: 1 2 4 5 6 7 head 1 6 7 8 9 10 1 2 4 5 6 7 8 9 10 succ 2 4 6 6 5 2 4 0 weight 1 2 4 5 w 1 w 24 w 2 w 26 w 6 w 45 w 52 w 64 w 12 6 7 8 9 10 0 Καθηγητής: Ν. Μ. Μισυρλής () Αλγόριθµοι και Πολυπλοκότητα 9 Απριλίου 2009 0 / 0