离散集合和图论的讨论
再看一下,图论导引关于图的描述,
”正式的说,图G是有有限非空集合V以及二元子集E构成。其中V的元素为顶点,E中元素称为边。。。。“
”一个图G由两部分构成,有限的非空顶点集合V,和由V的二元子集(称作边)构成的集合E。。。“
这个和另一个图论的资料中描述的基本一直,如下重复
图G由两个集合V和E组成,记为:
G=(V,E)
V是顶点的有穷非空集合, E是V中顶点偶对(称为边)的有穷集。
这里我有两个表示不认同的。
1、为什么是有限的。除非你说是有限图论。否则就不应该对图的定义本身进行有限定义。离散空间不代表有限。无限离散空间也不代表连续。如同自然数不是有限的,但是离散的。同时不是连续的。
有限对应无限,我认为,区别在于是否可枚举。有限的问题都是可枚举的,无限的例如自然数,只是无法枚举。因为没有穷尽。而对于无限的图,例如我们假设一个环,存在无限个顶点,每个顶点有且仅有两个边,很容易证明这个环最多3色可以着毕。这样的性质对无限图是有效的。
而我们特别在数据挖掘中,需要对一些局部数据,挖掘出整体数据的特性。这需要我们有一定的理论,通过有限的数据表征获取任意数据的特性。如果图论只讨论有限顶点,则会约束我们很多问题的处理。
而同时,图论书中所有定理也不用额外画蛇添足,增加”有限“这个字样,如果图论仅限在有限内讨论。
2、边是基于顶点出现的。图必须要存在非空顶点集合
这样,会引起我前面说的 G = G1+G2的描述问题。
由此,我修正图的符号化定义如下(哈,不怕被人喷,喷前,记得先提出我的错误的描述观点,这样我好修正定义)
G是由一个边元素的集合E构成。E的任意元素为顶点对(x,y)。且有(x,y) = (y,x)。而顶点集合是由E的派生。
any e in E ;e = (x,y) , x in V y in V if x != y . x in V x == y (@红薯 , BLOG中怎么插入符号??)
(x,y) = (y,x);G = (E,V(E))
通俗语言描述为:
一个图G是由一个边集合E构成。E中所有元素均为端点对(x,y)。所有的E中元素的端点所构成的集合叫做V。
此处和传统定义最大的区别如下:
1、是谁决定谁。G是边集,边决定顶点。 此处没有约束 x一定不等于y,由此对于孤立点,我们看作一个孤立边,只不过两个端点相同。
2、没有有限无限的说法。
3、没有回避空集合。也即,允许一个图G,不包含任何元素。为空。
特别是3,不单单是为了兼容公理集合论。在很多图的计算中,确实存在空图。例如两个不连通的图的交操作。只要定义其操作是满足交换律的,那么必然会出现空集。否则交操作会和并操作一样。
当然,我们没有必要形而上学。仍然按照图论的标示,符号化认为,G = (E,V),只不过,此处是先有E后有V。而V=P(E),P是一个操作,取E的任意元素的端点作为元素。
最后,补充,上述集合都要满足一个约束,唯一性约束。即
any x,y ,x in A ,b in A,a != b。
就是说,任何属于A集合的两个元素均不相等(如果存在一个以上的元素)