6
zabavi rukovali, onda se radi o neusmjerenom grafu, jer, zaista, ako se osoba A rukovala s
osobom B onda vrijedi i obrnuto, zbog čega je ta veza simetrična. Ako pak veza predstavlja
činjenicu da li osoba Apoznaje osobu B, onda će se raditi o usmjerenom grafu jer ovakva vrsta
povezanosti nije nužno simetrična. I zaista, ako osoba A zna za osobu B nije nužan slučaj da
osoba B zna za osobu A.
3.2. Tipovi grafova
3.2.1 Neusmjereni graf
Kod ovakvog grafa bridovi nemaju orijentacije, što znači da nisu zadani ureĎenim parom
čvorova koje spajaju, već samo skupom dvaju čvorova {v
i
, v
j
}.
3.2.2 Usmjereni graf
Usmjereni graf ili digraf je ureĎeni par D=(V,A) gdje ve predstavlja skup čvorova, a
ureĎene parove iz skupa čvorova koje nazivamo usmjerenim bridovima. Brid a = (
x,
y) smatra se
usmjerenim od x do y; y je direktni sljedbenik x, a x je direktni prethodnik y. Brid koji
označavamo s (y,x) nazivano invertirani brid (x,y). Jednostavan prikaz usmjerenog grafa koji se
sastoji od tri vrha i tri usmjerene veze možemo vidjeti na slici 3.2.
.
Slika 3.2 Usmjereni graf
7
3.2.3
Miješani graf
Miješani graf je graf u kojem su neki bridovi usmjereni, a neki ne, a piše se kao
usmjerena trojka G=(V,E, A) gdje je V skup čvorova, E predstavlja skup neusmjerenih bridova,
dok A predstavlja skup ureĎenih parova iz skupa čvorova, odnosno usmjerene bridove.
3.2.4 Multigraf
Petlje (refleksivne veze) su bridovi, usmjereni ili neusmjereni, kojima je početni i završna
točka isti čvor. One mogu, ali i ne moraju biti dozvoljene ovisno o primjeni. Izraz multigraf
označava da je riječ o grafu u čijem su prikazu dozvoljeni višestruki bridovi, te slučaj kada su
dozvoljene i petlje.
3.2.5 Jednostavni graf
Ako nije naznačeno drukčije, kada se spomene graf pretpostavlja se da je riječ o
jednostavnom grafu. To je neusmjereni graf u kojem nema petlji i nema više od jedne veze
izmeĎu dva čvora. Kod jednostavnog para svaki je brid zadan parom različitih čvorova. Kod
ovakvih grafova s n čvorova, svaki čvor ima broj veza manji od n. Slikom 3.3. prikazujemo
jedan jednostavan graf s tri vrha.
Slika 3.3 Jednostavan graf (ujedno i neusmjereni graf)
8
3.2.6
Težinski grafovi
Postoje slučajevi kada je potrebno pojedinom bridu dodijeliti odreĎenu (brojčanu)
vrijednost. One mogu predstavljati, na primjer, cijene, udaljenosti, kapacitete ili slično. Tada
govorimo težinskim grafovima. Težina grafa je suma vrijednosti dana svakom pojedinom bridu.
3.3.
Susjedni čvorovi i bridovi
Čvorovi v
i
i v
j
su susjedni ako su povezani zajedničkim bridom, a bridovi e
i
i e
j
su,
analogno tome, susjedni ako imaju zajedničku krajnju točku odnosno zajednički čvor. Na
temelju susjednih čvorova i bridova izraĎujemo matricu incidencije [Biggs, 1993., str. 7].
3.4. Matrica incidencije
Neka je graf G definiran skupom čvorova {v
1
, v
2
,...,v
n
} i skupom bridova {e
1
, e
2
,...,e
m
}.
Za svaki
i,
j (1 ≤
i ≤ n, i 1 ≤
j ≤ n) definiramo:
a
ij
=
1, ?????????????????? ?????????????????????????????????????????? ???????????????????????? ????????????????????????đ?????? ??????????????????ℎ
0, ?????????????????? ???????????????????????? ???????????? ??????????????????????????????????????????
Matrica A = [a
ij
] predstavlja matricu incidencije grafa G [Barabási, 2012., str. 30].
Računalni programi koriste matrice incidencije za pohranu informacija o susjednim
čvorovima i bridovima te na temelju toga crtaju zadani graf. Matrice usmjerenih i neusmjerenih
mreža ponešto se razlikuju, kao što to vidimo u dolje navedenom primjeru. Kada govorimo o
matrici susjednosti za usmjerene mreže potrebno je napomenuti da:
A
ij
= iznosi 1 kada postoji veza koja kreće od čvora j prema čvoru i;
A
ij
= iznosi 0 ako čvorovi i i j nisu povezani jedan s drugim.
Matrica incidencije za neusmjerene mreže ima dvostruko definirane veze. Na primjer,
veza izmeĎu čvora v
1
i čvora v
2
prikazan je kao A
12
i jednak je 1, a isto vrijedi i za A
21
koji
takoĎer označava vezu izmeĎu čvorova
v
1
i v
2
i iznosi 1 [Barabási, 2012., str. 31].
Prema tome, matrice incidencije za usmjerene grafove biti će simetrične. Ipak, kada je
riječ o matricama susjednosti za usmjerene grafove, to neće biti slučaj, kao što vidimo na slici
3.4.