UNIDAD 5 REPRESENTACION, ALGORITMO DE GRAFO

 BLOG UNIDAD 5 REPRESENTACION, ALGORITMOS DE GRAFO 

Los gráfos son estructuras matemáticas que se utilizan para modelar relaciones y conexiones entre objetos. son lo mas importante en las matemáticas discretas debido que a su amplia aplicación en áreas como algoritmos o redes eh inteligencia artificial. 

 ¿Qué es un Grafo?

Un grafo se define como un par ordenado:

GRAMO=(V,mi),G = (V, E),

Dónde:

  • VV : Conjunto devérticeso nodos (V=norte|V| = n ).
  • mimi : Conjunto dearistaso conexiones entre pares de vértices (mi=metro|E| = m ).

Los grafos pueden ser:

  1. Dirigidos: Los aristas tienen dirección (ej. un gráfico que representa seguidores en redes sociales).
  2. No dirigidos: Las aristas no tienen dirección (ej. una red de carreteras).

 Tipos de Representación de Gráficos

Matriz de Adyacencia

Es una matriz cuadrada de tamañonorte×norten \veces n , dondenorte=Vn = |V| . Cada elementoa[i][yo]a[i][j] indica si existe una arista entre el vérticeii y el vérticeyoyo ..

Ventajas:

  • Fácil de implementar.
  • Permite verificar si hay una conexión entre dos nodos en el tiempoOh(1)O(1) .

Desventajas:

  • Consume mucho espacio (Oh(norte2)O(n^2)), incluso para gráficos dispersos.

Ejemplo:
Para un grafo conV={A,B,do}V = \{A, B, C\} ymi={(A,B),(B,do)}E = \{(A, B), (B, C)\} :

Matriz de adyacencia:[010101010]\text{Matriz de adyacencia:} \begin{bmatrix} 0 & 1 & 0 \\ 1 & 0 & 1 \\ 0 & 1 & 0 \end{bmatrix}


Lista de Adyacencia

Es una lista donde cada vértice tiene asociada una lista de los vértices con los que están conectados.

Definición: 

  • Cada vértice tiene una lista de vértices adyacentes (sus vecinos).

Ventajas:

  • Eficiente en términos de espacio (Oh(norte+metro)O(n+m) ).
  • Mejores párrafos dispersos.

Desventajas:

  • Verificar si hay una conexión entre dos nodos puede tomarOh(d)Sobredosis) , dondedd es el grado del vértice.

Ejemplo:
Para el mismo grafo conV={A,B,do}V = \{A, B, C\} ymi={(A,B),(B,do)}E = \{(A, B), (B, C)\} :

Lista de adyacencia:A:BB:A,dodo:B\text{Lista de adyacencia:} A: B B: A, C C: B


Matriz de incidencia

Es una matriz de tamaño norte×metron \veces m , dondenorte=Vn = |V| ymetro=mim = |E| . Cada columna representa una arista y cada fila un vértice.

Definición:

  • Si el vérticeii conectado a la aristayoyo , el valor es11 .
  • En los gráficos dirigidos:1-1 para el vértice de inicio,11 para el vértice de destino.

Ventajas:

  • Útil para ciertas operaciones algebraicas en teoría de gráficos.

Desventajas:

  • Menos intuitivas y eficientes para operaciones básicas.

Ejemplo:
ParaV={A,B,do}V = \{A, B, C\} ymi={(A,B),(B,do)}E = \{(A, B), (B, C)\} :

Matriz de incidencia:[101101]\text{Matriz de incidencia:} \begin{bmatrix} 1 & 0 \\ 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{bmatrix}


 Represento una elección 

La elección entre matriz de adyacencia, lista de adyacencia o matriz de incidencia depende de:

  1. Densidad del grafo: Simetrometro (número de aristas) es mucho menor quenorte2n^2 , una lista de adyacencia suele ser más eficiente.
  2. Operaciones frecuentes:
    • Para verificar conexiones rápidamente: Matriz de adyacencia.
    • Para recorrer aristas de un vértice: Lista de adyacencia.
  3. Espacio disponible: Las listas son más compactas para gráficos dispersos.
   terminado y gracias paola erika cabrera rojas

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