图论中的网络 · 中四

图论中的网络:练习题

图论中的网络 的原创 SPM 风格练习题,每题附完整解答,试卷一选择题与试卷二结构题。

图论中的网络 的原创练习题,仿 数学试卷一(客观题) 与 数学试卷二(主观题) 的风格。每题都有解答,方便你检查方法而不只是结果。

选择题(试卷一风格)

题 1

一个图有 8 条边。所有顶点的度数总和是多少?

  1. A. 8
  2. B. 16
  3. C. 32
  4. D. 64

题 2

一个图的顶点度数分别为 3、3、2、2 和 2。这个图有多少条边?

  1. A. 5
  2. B. 6
  3. C. 7
  4. D. 12

题 3

在任何图中,奇数度顶点的个数必定是偶数。下列哪一个不可能是某个图中奇数度顶点的个数?

  1. A. 0
  2. B. 2
  3. C. 3
  4. D. 4

题 4

一个有向网络有 10 条有向边。所有顶点的入度总和是多少?

  1. A. 5
  2. B. 10
  3. C. 20
  4. D. 100

题 5

顶点上的一个环为该顶点的度数贡献多少?

  1. A. 0
  2. B. 1
  3. C. 2
  4. D. 3

题 6

一个加权网络连接城镇 P、Q、R 和 S,道路长度如下:P–Q = 5 km,P–R = 3 km,R–Q = 1 km,Q–S = 4 km,R–S = 6 km。从 P 到 S 的最短路径长度是多少?

  1. A. 7 km
  2. B. 8 km
  3. C. 9 km
  4. D. 12 km

题 7

在一个有 5 个顶点的完全图中,每个顶点都恰好用一条边与其他每个顶点相连。它有多少条边?

  1. A. 5
  2. B. 10
  3. C. 20
  4. D. 25

题 8

树是没有回路的连通图。一棵有 7 个顶点的树有多少条边?

  1. A. 5
  2. B. 6
  3. C. 7
  4. D. 8

题 9

在图中,度数为 0 的顶点叫什么?

  1. A. 环
  2. B. 孤立顶点
  3. C. 完全顶点
  4. D. 加权顶点

题 10

下列哪个术语描述的是每条边都被赋予数值(如距离、时间或成本)的图?

  1. A. 简单图
  2. B. 加权图
  3. C. 有向图
  4. D. 完全图

结构题(试卷二风格)

题 1 (5 分)

网络图 G 有六个顶点 A、B、C、D、E 和 F,度数为 A = 4、B = 3、C = 3、D = 2、E = 2、F = 2。(a) 求所有顶点的度数总和。

(b) 据此求 G 的边数。(c) 说明并给出理由:这样的图能否画出。

  1. (a) 度数总和 = 4 + 3 + 3 + 2 + 2 + 2 = 16。
  2. (b) 边数 = 度数总和 ÷ 2 = 16 ÷ 2 = 8。
  3. (c) 只有两个顶点(B 和 C)度数为奇数;由于奇数度顶点的个数(2)是偶数,所以这个图可以画出。

题 2 (4 分)

一个加权网络显示五个城镇 P、Q、R、S 和 T 之间的道路,距离以 km 为单位:P–Q = 8,P–R = 5,Q–R = 3,Q–S = 6,R–T = 7,S–T = 4。(a) 列出从 P 到 T 的所有可能路径及其总长度。

(b) 据此确定从 P 到 T 的最短路径并说明其长度。

  1. 路径 P–R–T:5 + 7 = 12 km。
  2. 路径 P–Q–R–T:8 + 3 + 7 = 18 km。
  3. 路径 P–Q–S–T:8 + 6 + 4 = 18 km。
  4. 路径 P–R–Q–S–T:5 + 3 + 6 + 4 = 18 km。
  5. 比较所有路径,最小总长度为 12 km。

题 3 (6 分)

一个有向网络模拟四个路口 A、B、C 和 D 之间的单行道。有向边为 A→B、A→C、B→C、C→D、D→A 和 D→B。

(a) 写出每个路口的出度。(b) 写出每个路口的入度。

(c) 证明出度总和等于入度总和,并说明这个总和代表什么。

  1. (a) 出度:A → B 和 A → C 使 A = 2;B → C 使 B = 1;C → D 使 C = 1;D → A 和 D → B 使 D = 2。
  2. (b) 入度:D → A 使 A = 1;A → B 和 D → B 使 B = 2;A → C 和 B → C 使 C = 2;C → D 使 D = 1。
  3. (c) 出度总和 = 2 + 1 + 1 + 2 = 6;入度总和 = 1 + 2 + 2 + 1 = 6;两者都等于有向边数,即 6。

题 4 (5 分)

在一场国际象棋比赛中,7 名棋手各自与其他每位棋手恰好比赛一局。用一个图来建模,其中顶点是棋手,每条边是一局比赛。

(a) 说出每个顶点的度数并给出理由。(b) 求所有顶点的度数总和。

(c) 据此求比赛的总局数。

  1. (a) 每位棋手与其他 6 位棋手比赛,所以每个顶点的度数为 6。
  2. (b) 度数总和 = 7 × 6 = 42。
  3. (c) 边数 = 度数总和 ÷ 2 = 42 ÷ 2 = 21,所以共进行 21 局比赛。(验证:n(n−1)/2 = 7 × 6 ÷ 2 = 21。)

资料来源:SPM: Format Pentaksiran mulai 2021, Matematik (1449)

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常见问题

这套图论网络练习中,第一卷和第二卷的题目有什么不同?

第一卷是选择题,考核从小型网络图中快速读出顶点、边和度数的能力,并辨认网络是有向还是无向、加权还是不加权。第二卷则要求你根据给定信息画出网络图、辨认子图或树,并展示完整过程算出沿一条路线的权重总和。

为什么应该自己先做网络图题,再看详解?

正确读懂网络图,数清度数、跟对边的方向、把路线上每一条权重都加起来,需要在时间压力下反复练习。自己先动手做,才能看出你是否能独立画出并读懂网络,而不是看着已经画好的图才觉得逻辑显而易见。

图论网络题目中学生常犯的错误有哪些?

学生常常因为边画得太靠近而算错顶点的度数、忽略有向边的方向,或者忘了把路线上的每一条权重都加进去。这套练习正是为了在真正考试前暴露这些疏漏而设计的。

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