Un graphe est un ensemble de points qui peuvent être reliés entre eux mais il n'est pas obligatoire qu'ils le soient tous. En effet, un point seul et non connecté peut exister dans un graphe. La fonction mathématique représentée sur des axes (x,y) est un type de graphe.
Le nœud est l'un des points constituant le graphe. Il peut être relié à un, plusieurs ou même à aucun autre point. Le trait reliant les nœuds est appelé une arête ou un arc.
On ne peut pas relier trois nœuds ou plus avec une même arête, une arête reliant au plus deux nœuds. D'autres variantes existent permettant de relier un nœud à lui-même, de pondérer les arêtes.. On parlera ici de graphe non simple.
Un graphe ne dépend pas de son dessin mais uniquement des points les reliant ensemble. La connexité se définit bien par l'existence d'un chemin entre chaque nœud relié au minimum indirectement.
Une matrice d'adjacence ne peut être composée que de 0 et de 1. Si la case "ij" vaut 0, les nœuds "i "et "j" ne sont pas reliés, alors que si la case vaut 1, ils sont reliés. Pour des arêtes orientées, on ne va pas utiliser -1, mais, si l'arête va de "i" à "j", on peut mettre M(ij) = 1 et M(ji) = 0.
Il faut deux listes pour définir un graphe avec des listes simples. Une liste donnant les noms des sommets et une liste contenant des listes de sommets liés (Ex : S = [1,2,3], A = [[1,2],[1,3]] est un graphe avec trois nœud où le nœud 1 est relié au 2 et au 3).
En effet, dans les cas des graphe mal représentés, on a un cas où un nœud est décrit comme relié à un nœud non existant. Dans l'autre, un nœud est relié à un autre sans que cela ne soit réciproque, ce qui est impossible.
Effectivement, il est possible que deux nœuds soient reliés plusieurs fois par différentes arêtes, ou qu'un nœud soit relié à lui-même par une arête. Mais une arête ne peut pas relier 3 nœuds ensemble.
La modélisation de villes ou de réseaux sociaux sont de bon exemples de l'utilisation des graphes. Mais on ne peut pas utiliser les graphes simples pour représenter le nombre de connexions à un terminal. Il faut utiliser des variantes pour modéliser les connexions à un terminal.
Le temps de trajet est imprévisible car soumis aux aléas (vitesse, embouteillage...). Mais en pondérant les arrêtes par la distance de la route qu'elle représente, on peut calculer une distance. Grâce au chemin entre deux nœuds, on peut compter les nœuds représentant les villes traversées.
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Les graphes
Les graphes constituent un outil important en sciences. Ils représentent physiquement les liens entre des points pour étudier les chemins (ensemble de liens et points à traverser pour aller de A à B). En informatique, les graphes sont utilisés pour décrire les liens entre différents serveurs afin d'optimiser le temps et l'énergie mobilisés dans le transfert d'information.