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- 哈密頓圖
- 哈密頓圈
哈密頓圖
哈密頓圖
哈密頓通路(迴路)與哈密頓圖(Hamilton圖)通過圖G的每個結點一次,且僅一次的通路(迴路),就是哈密頓通路(迴路)。存在哈密頓迴路的圖就是哈密頓圖。
美國圖論數學家奧勒在1960年給出了一個圖是哈密爾頓圖的充分條件:對於頂點個數大於2的圖,如果圖中任意兩點度的和大於或等於頂點總數,那這個圖一定是哈密頓圖。閉合的哈密頓路徑稱作哈密頓圈,含有圖中所有頂點的路徑稱作哈密頓路徑。
圖的哈密頓圈是指包含圖的所有頂點的圈。類似地,包含圖的所有頂點的路稱為圖的哈密頓路(Hamilton path)。一個圖若包含哈密頓圈,則稱這個圖為哈密頓圖(Hamiltonian graph)。這種路和圈之所以用哈密頓的名字命名,是因為哈密頓在1856年發明了正 12 面體數學遊戲:從正 12 面體的一個頂點出發沿棱行走,能否經過每一個頂點恰好一次回到出發點。用圖的語言即為:給定一個圖G,G是否有哈密頓圈。
哈密頓圖
哈密頓圖的充分條件和必要條件
⑴在無向簡單圖G=中½V½³3,任意不同結點,則G是哈密頓圖(充分條件,定理4)。
⑵有向完全圖D=;,若,則圖D是哈密頓圖(充分條件,定理5推論)。
⑶設無向圖G=,"V1ÌV,則P(G-V1)£½V1½;(必要條件,定理3)
若此條件不滿足,即$V1ÌV,使得P(G-V!)>½V1½;,則G一定不是哈密頓圖(非哈密頓圖的充分條件)。
哈密頓路徑也稱作哈密頓鏈,指在一個圖中沿邊訪問每個頂點恰好一次的路徑。尋找這樣的一個路徑是一個典型的NP-完全(NP-complete)問題。後來人們也證明了,找一條哈密頓路的近似比為常數的近似演演算法也是NP完全的。
尋找哈密頓路的確定演演算法雖然很難有多項式時間的,但是這並不意味著只能進行時間複雜度為O(n!*n)暴力搜索。利用狀態壓縮動態規劃,我們可以將時間複雜度降低到O(2^n*n^3),具體演演算法是建立方程f[i][S][j],表示經過了i個節點,節點都是集合S的,到達節點j時的最短路徑。每次人們都按照點j所連的節點進行轉移。