图论中的网络 · 5.1.2

有向图与加权图

学生须区分边上带有箭头、表示特定方向的图(有向图),与边表示双向连接、没有方向之分的图(无向图)。学生也须区分边上标有数值(例如距离或费用)的图(加权图),与边只表示单纯连接、没有附带任何数值的图(非加权图)。

官方学习标准 (5.1.2)

“比较:(i) 有向图与无向图;(ii) 加权图与非加权图。”

它的含义

学生须区分边上带有箭头、表示特定方向的图(有向图),与边表示双向连接、没有方向之分的图(无向图)。学生也须区分边上标有数值(例如距离或费用)的图(加权图),与边只表示单纯连接、没有附带任何数值的图(非加权图)。

如何考查

试卷一主要通过选择题考查这一标准,要求学生正确判断给定图形的类型。在试卷二中,学生通常须先在题目的前面部分判断图的类型,例如是否为有向图或加权图,然后才能利用图的相关特性(如边的权重)来解决之后的网络应用问题。

例题

图中显示一个含有顶点 K、L 和 M 的图。公交路线 K 到 L、L 到 M、M 到 K 分别只朝一个方向行驶,以箭头表示,并标注了各自的距离:KL = 5 km,LM = 3 km,MK = 4 km。

请说明理由,判断该图是 (a) 有向图还是无向图,(b) 加权图还是非加权图。

  1. (a) 每条路线都用箭头标出,表示只朝一个方向行驶(K→L、L→M、M→K,没有给出反方向的路线),所以该图是有向图。
  2. (b) 每条边都标有具体的数值距离(5 km、3 km、4 km),所以该图同时也是加权图。

资料来源:DSKP KSSM Mathematics Form 4 and 5 (Versi English)

预约试课一小时付费试课 · 当天回复 · 每小时RM50起

常见问题

无向图可以同时是加权图吗?

可以。方向性和权重是两个互相独立的属性。

无向图指的是边表示双向连接、没有箭头的图,但这样的图仍然可以在每条边上标注数字。例如,一张显示各城镇之间距离、道路为双向通行的地图,就属于无向但加权的图形。

怎样判断现实生活中的网络应该用有向图来建模?

关键是看移动或流动是否只能单向进行。例如单行道、只朝一个方向流动的水管,或某项任务必须在另一项任务之前完成的顺序关系,这些情况都适合用有向图表示。

如果两个地点之间的往来或连接在两个方向上都同样成立,则应该用无向图来建模才更为合适。

边上的权重可以表示哪些类型的数值?

权重通常是与具体情境相关的实际数量,例如以公里为单位的距离、所需的行车时间,或以令吉计算的费用成本。具体使用哪种单位,取决于题目所描述的网络情境,但无论如何,权重都必须是一个具有实际意义的数值,而不能只是一个单纯的文字标签或名称。

预约试课

预约试课
一小时付费试课 · 当天回复每小时RM50起
预约试课