Algorithmes graphiques II: Traversée et chemins

Description

Cette séance de cours couvre les algorithmes de graphes se concentrant sur des méthodes transversales telles que la recherche en largeur (BFS) et la recherche en profondeur (DFS). Il explique les concepts de spanning trees, de chemins les plus courts et de spanning trees minimum. L'instructeur discute de l'importance des structures de données pour un parcours efficace et explore l'application de ces algorithmes dans divers scénarios.

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Line graph

En théorie des graphes, le line graph L(G) d'un graphe non orienté G, est un graphe qui représente la relation d'adjacence entre les arêtes de G. Le nom line graph vient d'un article de Harary et Norman publié en 1960. La même construction avait cependant déjà été utilisée par Whitney en 1932 et Krausz en 1943. Il est également appelé graphe adjoint. Un des premiers et des plus importants théorèmes sur les line graphs est énoncé par Hassler Whitney en 1932, qui prouve qu'en dehors d'un unique cas exceptionnel, la structure de G peut être entièrement retrouvée à partir de L(G) dans le cas des graphes connexes.

Graphe planaire

Dans la théorie des graphes, un graphe planaire est un graphe qui a la particularité de pouvoir se représenter sur un plan sans qu'aucune arête (ou arc pour un graphe orienté) n'en croise une autre. Autrement dit, ces graphes sont précisément ceux que l'on peut plonger dans le plan, ou encore les graphes dont le nombre de croisements est nul. Les méthodes associées à ces graphes permettent de résoudre des problèmes comme l'énigme des trois maisons et d'autres plus difficiles comme le théorème des quatre couleurs.

Nombre de croisements (théorie des graphes)

vignette| Une représentation du graphe de Heawood avec trois croisements. C'est le nombre minimum de croisements parmi toutes les représentations de ce graphe, qui a donc un nombre de croisements . En théorie des graphes, le nombre de croisements d'un graphe G est le plus petit nombre d'intersections d'arêtes d'un tracé du graphe G. Par exemple, un graphe est planaire si et seulement si son nombre de croisements est nul. La détermination du nombre de croisements tient une place importante dans le tracé de graphes.

Théorie des graphes

vignette|Un tracé de graphe. La théorie des graphes est la discipline mathématique et informatique qui étudie les graphes, lesquels sont des modèles abstraits de dessins de réseaux reliant des objets. Ces modèles sont constitués par la donnée de sommets (aussi appelés nœuds ou points, en référence aux polyèdres), et d'arêtes (aussi appelées liens ou lignes) entre ces sommets ; ces arêtes sont parfois non symétriques (les graphes sont alors dits orientés) et sont alors appelées des flèches ou des arcs.

Parcours de graphe

En théorie des graphes, un parcours de graphe est un algorithme consistant à explorer les sommets d'un graphe de proche en proche à partir d'un sommet initial. Un cas particulier important est le parcours d'arbre. Le mot parcours est également utilisé dans un sens différent, comme synonyme de chemin (un parcours fermé étant un circuit). Il existe de nombreux algorithmes de parcours. Les plus couramment décrits sont le parcours en profondeur et le parcours en largeur.