Στη θεωρία γραφημάτων, ένα δέντρο είναι ένα μη κατευθυνόμενο γράφημα στο οποίο οποιεσδήποτε δύο κορυφές συνδέονται με ακριβώς ένα μονοπάτι, ή ισοδύναμα ένα συνδεδεμένο άκυκλο μη κατευθυνόμενο γράφημα. … Ένα πολυδάσος (ή κατευθυνόμενο δάσος ή προσανατολισμένο δάσος) είναι ένα κατευθυνόμενο άκυκλο γράφημα του οποίου το υποκείμενο μη κατευθυνόμενο γράφημα είναι ένα δάσος.
Τι είναι τα κατευθυνόμενα και μη κατευθυνόμενα δέντρα;
Ένα μη κατευθυνόμενο γράφημα χωρίς κύκλους είναι δάσος και αν είναι συνδεδεμένο ονομάζεται δέντρο. Ένα κατευθυνόμενο γράφημα είναι ένα δάσος (ή δέντρο) εάν όταν όλες οι ακμές μετατρέπονται σε μη κατευθυνόμενες ακμές είναι μη κατευθυνόμενο δάσος (ή δέντρο). Ένα δέντρο με ρίζες είναι ένα δέντρο με μια κορυφή που ορίζεται ως ρίζα.
Γιατί τα δέντρα είναι μη κατευθυνόμενα;
Θεώρημα: Ένα μη κατευθυνόμενο γράφημα είναι ένα δέντρο εάν υπάρχει ακριβώς ένα απλό μονοπάτι μεταξύ κάθε ζεύγους κορυφώνΑπόδειξη: Αν έχουμε ένα γράφημα T που είναι δέντρο, τότε πρέπει να είναι συνδεδεμένο χωρίς κύκλους. Εφόσον το T είναι συνδεδεμένο, πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον ένα απλό μονοπάτι μεταξύ κάθε ζεύγους κορυφών.
Τι σημαίνει κατευθυνόμενο δέντρο;
Ένα κατευθυνόμενο δέντρο είναι ένα άκυκλο κατευθυνόμενο γράφημα Έχει έναν κόμβο με βαθμό 1, ενώ όλοι οι άλλοι κόμβοι έχουν βαθμό 1 όπως φαίνεται στο σχήμα: Ο κόμβος που έχει ανώτερο βαθμό 0 είναι ονομάζεται εξωτερικός κόμβος ή τερματικός κόμβος ή φύλλο. Οι κόμβοι που έχουν ανώτερο βαθμό μεγαλύτερο ή ίσο με ένα ονομάζονται εσωτερικός κόμβος.
Πώς καταλαβαίνετε εάν ένα μη κατευθυνόμενο γράφημα είναι δέντρο;
Στην περίπτωση μη κατευθυνόμενων γραφημάτων, εκτελούμε τρία βήματα:
- Εκτελέστε έναν έλεγχο DFS από οποιονδήποτε κόμβο για να βεβαιωθείτε ότι κάθε κόμβος έχει ακριβώς έναν γονέα. Εάν όχι, επιστρέψτε.
- Ελέγξτε ότι όλοι οι κόμβοι έχουν επισκεφθεί. Εάν ο έλεγχος DFS δεν μπόρεσε να επισκεφθεί όλους τους κόμβους, τότε επιστρέψτε.
- Διαφορετικά, το γράφημα είναι δέντρο.