判断一个有向图 为 树

1. 有且仅有一个节点,入度为0,即为根

2. 其他节点,入度皆为1

3. 从跟开始广度搜索 所遍历的节点数 应当与有向图中的节点数相等

判断一个无向图 $ G $ 是否为一棵,需要满足以下两个条件之一: 1. 该图是连通的,并且没有回路(环)。 2. 该图是连通的,并且边的数量等于顶点数量减一(即 $ E = V - 1 $)。 在实际实现中,可以采用深度优先搜索(DFS)来遍历整个图并统计访问到的顶点数和边数。如果一次 DFS 遍历能够访问到所有顶点并且边的数量正好是顶点数减一时,则可以断定该图是一棵。 ### 实现步骤 - 使用 DFS 算法从任意一个起点开始遍历图。 - 在遍历过程中记录访问过的顶点数目 `count_vec` 和经过的边数目 `count_arc`。 - 如果最终 `count_vec` 等于图中的总顶点数目,并且 `count_arc` 等于 $ 2 \times (G.vecnum - 1) $ (因为每条边在无向图中被计算了两次),那么该图就是一棵。 下面是基于上述描述的一个 C++ 函数示例: ```cpp // 定义图的邻接表结构 struct ArcNode { int adjvex; ArcNode* next; }; struct VertexNode { char data; // 存放顶点信息 ArcNode* first; }; typedef struct { VertexNode vertices[100]; // 假设最多有100个顶点 int vecnum, arcnum; // 当前顶点数和边数 } ALGraph; // 深度优先搜索辅助函数 void DFS_my(ALGraph &G, int v, int &count_vec, int &count_arc, std::vector<int> &visited) { visited[v] = true; count_vec++; for (ArcNode* p = G.vertices[v].first; p; p = p->next) { count_arc++; // 每遇到一条边就计数 if (!visited[p->adjvex]) { DFS_my(G, p->adjvex, count_vec, count_arc, visited); } } } // 判断是否为的主函数 bool isTree(ALGraph G) { std::vector<int> visited(G.vecnum, false); int count_vec = 0; int count_arc = 0; DFS_my(G, 0, count_vec, count_arc, visited); // 从第一个顶点开始遍历 // 因为无向图在深度遍历时每条边都会被计算两次 return (count_vec == G.vecnum && count_arc == 2 * (G.vecnum - 1)); } ``` 请注意,这段代码假定了图的数据结构以及创建方法已经定义好了。在实际应用中,你需要根据具体的图表示方式调整代码[^3]。
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