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알고리즘 : 그래프 이해

by 코난_ 2021. 9. 16.
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그래프(Graph) 란?
  • 그래프는 실제 세계의 현상이나 사물을 정점(Vertex)또는 노드(Node)와 간선(Edge)로 표현하기 위해 사용

 

그래프(Graph) 괸련 용어
  • 노드(Node) : 위치를 말함, 정점(Vertex)라고도 함
  • 간선(Edge) : 위치 간의 관계를 표시한 선으로 노드를 연결한 선이라고 보면 됨(link 또는 branch라고도 함)
  • 인접 정점(Adjacent Vertex) : 간선으로 직접 연결된 정점(또는 노드)
  • 참고용어
    - 정점의 차수 (Degree): 무방향 그래프에서 하나의 정점에 인접한 정점의 수
    - 진입 차수 (In-Degree): 방향 그래프에서 외부에서 오는 간선의
    - 진출 차수 (Out-Degree): 방향 그래프에서 외부로 향하는 간선의 수
    - 경로 길이 (Path Length): 경로를 구성하기 위해 사용된 간선의 수
    - 단순 경로 (Simple Path): 처음 정점과 끝 정점을 제외하고 중복된 정점이 없는 경우
    - 사이클 (Cycle): 단순 경로의 시작 정점과 종료 정점이 동일한 경우

 

단순 경로(A - B - C)

 

그래프(Graph) 종류
무방향 그래프(Undirected Graph)

- 방향이 없는 그래프
- 간선을 통해 노드는 양방향으로 갈 수 있음
- 보통 노드 A, B가 연결되어 있을 경우 (A, B) 또는 (B, A)로 표기

 

방향 그래프(Directed Graph)

- 간선에 방향이 있는 그래프
- 보통 노드 A, B가 A->B로 가는 간선으로 연결되어 있을 경우 <A, B>로 표기 (<B, A>는 B->A로 가는 간선이
  있는 경우이므로 <A, B>와 다름)

 

가중치 그래프(Weighted Graph)또는 네트워크(Network)

- 간선에 비용 또는 가중치가 할당된 그래프

 

연결그래프(Connected Graph)와 비연결 그래프(Disconnected Graph)

- 연결 그래프(Connected Graph)
  - 무방향 그래프에 있는 모든 노드에 대해 항상 경로가 존재하는 경우

- 비연결 그래프(Disconnected Graph)
  - 무방향 그래프에서 특정 노드에 대해 경로가 존재하지 않는 경우

 

사이클(Cycle)과 비순환 그래프(Acyclic Graph)

- 사이클(Cycle)
  - 단순 경로의 시작 노드와 종료 노드가 동일한 경우

- 비순환 그래프(Acyclic Graph)
  - 사이클이 없는 그래프

 

완전 그래프(Complete Graph)

- 그래프의 모든 노드가 서로 연결되어 있는 그래프

 

그래프와 트리의 차이점
  • 트리는 그래프 중에 속한 특별한 종류라고 볼 수 있음
그래프 트리
정의 노드와 노드를 연결하는 간선으로 표현되는 자료구조 그래프의 한 종류, 방향성이 있는 비순환 그래프
방향성 방향 그래프, 무방향 그래프 둘 다 존재함 방향 그래프만 존재함
사이클 사이클 가능함, 순환 및 비순환 그래프 모두 존재함 비순환 그래프로 사이클이 존재하지 않음
루트 노드 루트 노드 존재하지 않음 루트 노드 존재함
부모/자식 관계 부모 자식 개념이 존재하지 않음 부모 자식 관계가 존재함