图的同构定义(图的同构)

导读 图的同构是图论中的一个重要概念,它描述了两个图之间的结构关系。如果两个图可以通过重新排序节点或重新标记节点的方式,使得它们的结构完...

图的同构是图论中的一个重要概念,它描述了两个图之间的结构关系。如果两个图可以通过重新排序节点或重新标记节点的方式,使得它们的结构完全匹配,那么这两个图被认为是同构的。具体来说:

定义:假设G=(V,E)和G1=(V1,E1)是两个图,如果存在一个双射m:V→V1,使得对所有的x,y∈V均有xy∈E等价于m(x)m(y)∈E1,则称G和G1是同构的。这样的一个映射m称之为一个同构,如果G=G1,则称其为一个自同构。

直观理解:可以通过将图G的顶点重新标号,使之与图G'完全相同,那么G与G'同构。

例子:假设有两个图G1和G2,它们具有相同的节点数和边数。节点A对应节点X,节点B对应节点Y,节点C对应节点Z。它们之间的连接关系也是相同的,即A与B、A与C相连,B与C相连;同样,X与Y、X与Z相连,Y与Z相连。通过重新标记节点的方式,我们可以将G1中的节点重新命名为X、Y、Z,即将节点A重命名为X,节点B重命名为Y,节点C重命名为Z。重新标记后的G1与G2的结构完全一致,它们具有相同的节点连接关系。因此,G1和G2是同构的。

图同构与图同态的区别:图同构是图同态的特殊情况,它要求映射必须是双射。图同态是一种松弛的关系,它只要求保持图的结构和边的连接关系,不要求一一对应的映射。

以上就是图的同构的基本概念和例子。

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