🏷️ 知识点:图的存储

共 16 道相关题目

课后题 年第 16 题 数据结构 选择题

下列关于图的存储结构的说法中,错误的是( )。

A. 使用邻接矩阵存储一个图时,在不考虑压缩存储的情况下,所占用的存储空间大小只与图中的顶点数有关,与边数无关 B. 邻接表只用于有向图的存储,逆邻接表只用于无向图的存储 C. 若一个有向图的邻接矩阵的主对角线以下元素全为 0,则边只由小编号顶点指向大编号顶点,该图无环且必定存在拓扑序列(不保证唯一) D. 存储无向图的邻接矩阵是对称的,所以只需存储邻接矩阵的下(或上)三角部分

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正确答案:B

结论

错误的是 B。邻接表既可表示有向图,也可表示无向图;逆邻接表同样服务于有向图的入边访问。

推导

邻接矩阵始终按顶点对分配空间,未压缩时为 (O(n^2)),与边数无关。无向图矩阵对称,可只保存一侧三角区;若有向图矩阵主对角线以下全为 0,所有边均从小编号指向大编号,因而不可能成环,按编号升序即可得到一个拓扑序列。

易错点

不要把“邻接表”和“逆邻接表”误认为只适用于某一种图:邻接表通常记录出边,逆邻接表记录入边,二者主要用于有向图的不同访问方向;无向图也可用邻接表表示。


课后题 年第 17 题 数据结构 选择题

若图的邻接矩阵中主对角线上的元素皆为 0,其余元素全为 1,则该图一定( )。

A. 是无向图 B. 是有向图 C. 是完全图 D. 不是带权图

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正确答案:C

结论

该图一定是完全图,答案为 C。

推导

主对角线全为 0 表示没有自环;其余 (n(n-1)) 个位置全为 1,表示任意两个不同顶点之间都存在相应连接。在简单图的邻接矩阵约定下,每一对不同顶点均相邻,故为完全图。

易错点

矩阵是否对称才能进一步判断有向或无向;题干只给出对角线和非对角线取值,不能据此断言图的方向性。矩阵元素为 1 也不排斥“无权表示”,所以“不是带权图”不是必然结论。


课后题 年第 18 题 数据结构 选择题

在含有 (n) 个顶点和 (e) 条边的简单无向图的邻接矩阵中,零元素的个数为( )。

A. (e) B. (2e) C. (n^2-e) D. (n^2-2e)

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正确答案:D

结论

零元素的个数为 (n^2-2e),答案为 D。

推导

邻接矩阵共有 (n^2) 个位置。简单无向图没有自环,且每条无向边在矩阵中占据对称的两个非零位置,因此非零位置数为 (2e),零元素数为 (n^2-2e)。

易错点

不能把每条无向边只计一次;矩阵同时记录 ((i,j)) 和 ((j,i))。若题目允许自环或使用其他特殊编码,公式需重新判断,本题明确按简单无向图处理。


课后题 年第 19 题 数据结构 选择题

带权有向图 (G) 用邻接矩阵存储,约定无边位置为 (\infty)(对角线为 0),则顶点 (v_i) 的入度等于邻接矩阵中( )。

A. 第 (i) 行非 (\infty) 的元素个数 B. 第 (i) 列非 (\infty) 的元素个数 C. 第 (i) 行非 (\infty) 且非 0 的元素个数 D. 第 (i) 列非 (\infty) 且非 0 的元素个数

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正确答案:D

结论

答案为 D:扫描第 (i) 列,统计既不是 (\infty) 又不是 0 的元素。

推导

邻接矩阵的第 (j) 行第 (i) 列元素表示边 (v_j\to v_i) 的权值。第 (i) 列中每个有限且非零的权值对应一条进入 (v_i) 的边,因此其个数就是入度;第 (i) 行统计的是出度。

易错点

入度与出度的方向相反:入度看列,出度看行。带权矩阵中不能只判断“非 (\infty)”——对角线的 0 表示无自环,必须同时排除 0。


课后题 年第 20 题 数据结构 选择题

一个有 n 个顶点的图用邻接矩阵 A 表示,若图为有向图,顶点 v₁的 入 度 是 ( ) ; 若 图 为无向图,顶点v; 的 度 是 ( ) 。

B.

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正确答案:【解答】


课后题 年第 21 题 数据结构 选择题

从邻接矩阵 看出,该图共有(①)个顶点;若是有向图,则该图共有 拟 (②)条弧;若是无向图,则共有(③)条边。 ① A.9 E. 以上答案均不正确 ② A.5 E. 以上答案均不正确 ③ A.5 E. 以上答案均不正确

B. 3 C. 6 D. 1 B. 4 C. 3 D. 2 B. 4 C. 3 D. 2

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正确答案:【解答】


课后题 年第 22 题 数据结构 选择题

以下关于图的存储结构的叙述中,正确的是()。

A. 一个图的邻接矩阵表示唯一,邻接表表示唯一 B. 一个图的邻接矩阵表示唯一,邻接表表示不唯一 C. 一个图的邻接矩阵表示不唯一,邻接表表示唯一 D. 一个图的邻接矩阵表示不唯一,邻接表表示不唯一

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正确答案:B

结论

答案为 B:固定顶点编号后,邻接矩阵表示唯一;邻接表受边输入顺序和插入位置影响,不唯一。

推导

矩阵的行列位置由顶点编号确定;邻接表只要求表达同一组邻接关系,链表结点顺序可以不同。

易错点

不要把“表示唯一”误解为存储对象只有一种物理布局;邻接表的顺序变化不改变图。


课后题 年第 23 题 数据结构 选择题

矩阵A是有向图G的邻接矩阵,若矩阵(A^2)的某元素((A^2)_{ij}=3),则说明()。

A. 从顶点i 到j 存在3条长度为2的路径 B. 从顶点i 到j存在3条长度不超过2的路径 C. 从顶点i 到j 存在2条长度为3的路径 D. 从顶点i 到j 存在2条长度不超过3的路径

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正确答案:A

结论

答案为 A:从顶点 i 到 j 恰有 3 条长度为 2 的路径。

推导

矩阵乘法中 ((A^2){ij}=\sum_k A{ik}A_{kj}),每个乘积对应经由中间顶点 k 的一条两步路径。

易错点

矩阵幂统计的是“恰好”长度,不是“不超过”长度;长度 3 也不能由 (A^2) 得出。


课后题 年第 24 题 数据结构 选择题

用邻接表法存储图所用的空间大小()。

A. 与图的顶点数和边数有关 B. 只与图的边数有关 C. 只与图的顶点数有关 D. 与边数的平方有关

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正确答案:A

结论

答案为 A:邻接表空间与顶点数和边数都有关。

推导

顶点表需要 (O(n));有向图边结点为 (e),无向图每条边存两次为 (2e),总空间为 (O(n+e))。

易错点

不能只按边数估算,顶点表即使没有边也要占用空间。


课后题 年第 25 题 数据结构 选择题

若邻接表中有奇数个边表结点,则()。

A. 图中有奇数个顶点 B. 图中有偶数个顶点 C. 图为无向图 D. 图为有向图

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正确答案:D

结论

答案为 D:边表结点数为奇数时,图必为有向图。

推导

无向图每条边在两个端点的边表中各存一次,总数为 (2e) 必为偶数;有向图按弧存一次,可为奇数。

易错点

奇数只能排除无向图,不能据此推出顶点数奇偶性。


课后题 年第 26 题 数据结构 选择题

在有向图的邻接表存储结构中,顶点v 在边表中出现的次数是()。

A. 顶点v的度 B. 顶点 v的出度 C. 顶点v的入度 D. 依附于顶点v 的边数

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正确答案:C

结论

答案为 C:v 在所有边表中作为终点出现的次数就是入度。

推导

邻接表按起点组织出边;统计所有边表中目标顶点为 v 的结点,恰好得到指向 v 的弧数。

易错点

只遍历 v 自己的边表得到的是出度,不是入度。


课后题 年第 27 题 数据结构 选择题

n 个顶点的无向图的邻接表最多有()个边表结点。

A. n² B.n(n-1) C.n(n+1) D.n(n-1)/2

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正确答案:B

结论

答案为 B:最多有 (n(n-1)) 个边表结点。

推导

无向完全图有 (n(n-1)/2) 条边,邻接表中每条边存入两个端点的边表,因此结点数为 (n(n-1))。

易错点

选项 D 是边数而非边表结点数,少乘了 2。


课后题 年第 28 题 数据结构 选择题

设某无向图中有n 个顶点和e 条边,则建立该图的邻接表的时间复杂度为()。

A. O(n+e) B.O(n²) C.O(ne) D.O(n³)

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正确答案:A

结论

答案为 A:建立邻接表的时间复杂度为 (O(n+e))。

推导

初始化 n 个顶点表结点并处理每条边(无向图处理两次),总操作数是 n 与 e 的线性和。

易错点

不要把邻接表建表误写成矩阵的 (O(n^2));只有扫描整张矩阵才有该复杂度。


课后题 年第 29 题 数据结构 选择题

假设有 n 个顶点、e 条边的有向图用邻接表表示,则删除与某个顶点 v 相关的所有边的 时间复杂度为()。

A. O(n) B.O(e) C.O(n+e) D.O(ne)

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正确答案:C

结论

答案为 C:删除与 v 相关的全部出边和入边需要 (O(n+e))。

推导

删除 v 的出边需扫描 v 的边表,删除入边则要扫描其余顶点边表;合计最多访问全部顶点和边。

易错点

仅删除出边可近似为 (O(n)),但题目还要求删除所有入边,不能忽略全表扫描。


课后题 年第 34 题 数据结构 综合题

已知带权有向图G 的邻接矩阵如下图所示,请画出该带权有向图G。 第 6 章 图209 第 6 章 图

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B


课后题 年第 35 题 数据结构 综合题

设图G=(V,E) 以邻接表存储,如下图所示。画出其邻接矩阵存储及图G。 453544523 4 5 3 5 4 4 5 2 3

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C