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Matemáticas discretas Tipos de grafos grafo dirigido y no dirigido 1 Gráfico dirigido Un grafo dirigido es aquel en el que los arcos tienen un único sentido. En este caso, un arco se dirige desde el nodo origen hasta el nodo destino. Se dice que el nodo origen precede al nodo destino, y que éste sucede al origen. Los arcos de un grafo dirigido se representan gráficamente con flechas. 3 Un grafo dirigido es aquel en el que todas sus aristas tienen sentido o dirección. Un grafo dirigido lo constituye la red de aguas de una ciudad ya que cada tubería sólo admite que el agua la recorra en un único sentido 4 Ejemplo Los grafos no dirigidos son aquellos que constan un conjunto de vértices que están conectados a un conjunto de aristas de forma no direccional. Esto significa que una arista puede indistintamente recorrerse desde cualquiera de sus puntos y en cualquier dirección. Gráfico no dirigido 5 Un grafico no dirigido es la red de carreteras de un país representa en general un grafo no dirigido, puesto que una misma carretera puede ser recorrida en ambos sentidos 6 Ejemplo multigrafo y grafo bipartido 2 multigrafo Un multigrafo o grafo multivariado es una generalización de un grafo que permite aristas múltiples, o equivalentemente, más de un conjunto de aristas. De esta forma, dos nodos pueden estar conectados por más de una arista. Algunos autores permiten que los multigrafos tengan bucles, es decir, que una arista conecte a un nodo consigo mismo. Un pseudografo se puede definir como un sinónimo de multigrafo, aunque en ocasiones también se utiliza para distinguir a los multigrafos en general, de aquellos que permiten bucles. Si se consideran aristas dirigidas, al multigrafo también se le conoce como multigrafo dirigido o multidigrafo. También se puede hablar de grafo complejo en oposición a un grafo simple (esto es, un grafo sin bucles ni aristas múltiples), como un grafo que posee bucles y/o al menos un par de vértices con más de una arista. 8 Formalmente, un multigrafo G es un par ordenado G = (V, E) donde • V es un conjunto de vertice o nodos • E es un multiconjuto (finito) de aristas o líneas, o alternativamente, una familia de conjuntos de aristas. 9 Grafo bipartito En teoría de grafos, un grafo bipartito es un grafo cuyos vértices se pueden separar en dos conjuntos disjuntos, de manera que las aristas no pueden relacionar vértices de un mismo conjunto. Un grafo bipartito completo es un grafo bipartito en que todos los vértices de uno de los subconjuntos están relacionados con los del otro subconjunto. Este concepto se puede generalizar al de grafo s-partito, como un grafo cuyo conjunto de vértices se puede particionar en s subconjuntos, de modo que las aristas solo conectan a vértices de subconjuntos diferentes. Análogamente, también se puede definir un grafo s-bipartito completo, como uno en que todos los pares de vértices pertenecientes a subconjuntos diferentes son adyacentes. 10 ✗ Un grafo G= (N, E) es bipartito si N se pueden separar en dos conjuntos U y V tal que se cumple • U u V = N • U Ω V = 0 11 grafo simple y Regular 3 grafo simple Es un tipo de grafo el cual no incluye ciclos o bucles ni aristas paralelas o múltiples. 13 grafo Regular Es un grafo donde todos sus vértices tiene el mismo grado 14 grafo nulo y pseudografo 4 grafo nulo 16 En teoría de grafos, el grafo nulo es un grafo trivial que no tiene vértices ni aristas. En teoría de categorías, el grafo nulo es el objeto inicial de la categoría de los grafos. Ya que no posee vértices entonces tampoco tiene componentes conexos. pseudografo Un pseudografo se puede definir como un sinónimo de multigrafo, aunque en ocasiones también se utiliza para distinguir a los multigrafos en general, de aquellos que permiten bucles. 17
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