Маршруты, цепи, циклы. Длина маршрута.

Маршрутом в графе G называется чередующаяся последовательность вершин и ребер: v₀, l 1, v₁, l 2, …, l_k, v_k, в которой любые два соседних элемента инцидентны. Это определение подходит и для псевдо и мультиграфов. В орграфе достаточно указать только последовательность вершин (узлов) или только последовательность ребер (дуг) если v₀=v_k, то маршрут называется замкнутым, если нет, то открытым.

Если все ребра различны, то маршрут называется цепью, если все вершины различны, то маршрут называется простой цепью В цепи v₀ и v_k называются концами цепи; цепь соединяющая вершины u и v обозначают < u, v>; замкнутая цепь называется циклом; простая замкнутая цепь прстым циклом. Граф без циклов называется ациклическим.

Для орграфов цепь называется путем, а цикл – контуром.

Пример 1.

v₁ v₂

1º v₁, v₃, v₁, v₄ – маршрут, но не цепь.

2º v₁, v₃, v₅, v₂, v₃, v₄ – цепь, но не простая (т.к. не все

v₃ вершины различны, а различны рёбра)

3º v₁, v₄, v₃, v₂, v₅ – простая цепь, но не цикл (т.к. не

v₄v₅ замкнута)

4º v₁, v₃, v₅, v₂, v₃, v₄, v₁ – но не простой (т.к. цепь не простая хотя, замкнутая)

5º v₁, v₃, v₄, v₁ – простой цикл (все ребра и все вершины различны)

Длиной маршрута называется количество ребер в нем (с повторениями).

Пример 2.

Дан граф G, в нем:

1 2 (1, 2), (1, 2, 4, 7), (3, 4, 5, 6) – простые цепи

(3, 4, 5, 6) – цепь простая, но не ЦИК

3 4 5 6

(1, 2, 4, 7, 8, 4) – не простая цепь (есть одинаковые

вершины)

7 8 (1, 2, 4, 7, 8, 4, 1) – цикл, но не простой.

Пусть G – граф, возможно ориентированный. Маршрут называется путём, если все его дуги различны. Путь называется контуром, если v₀=v_k. Вершина v называется достижимой из вершины u, если < u, v> путь. Расстоянием между вершинами называется длина кратчайшей цепи < u, v>

Пример 3.

2 4 5

1 3

Контур (1, 2, 3)

Вершина 5 достижима из любой вершины; из вершины 5 недостижима ни одна из остальных вершин