n个节点的不同无标记无权重图共有多少种?是否有对应计算公式?
无标记节点、无权重边的不同图数量通用计算公式
存在对应的通用计算公式,默认讨论无自环、无重边的无向简单图场景:你提到的3个节点仅存在链状、三角形2种形态,属于连通无标号无向简单图的计数结果,如果包含非连通图,3个节点的图总共有4种。
1. 包含非连通图的总计数公式
总数量a(n)基于波利亚计数定理推导,对n个节点的全排列群的边轨道进行计数,公式如下:
a(n) = (1/n!) * Σ(所有满足j₁+2j₂+…+njₙ =n的非负整数组合) [ (n! / ∏(d=1到n) (d^j_d * j_d! )) * 2^( (1/2)*Σ(d=1到n)Σ(e=1到n) gcd(d,e)*j_d*j_e ) ]
小数值验证:
- n=1:1
- n=2:2
- n=3:4
- n=4:11
- n=5:34
2. 仅统计连通图的计数公式
连通图的数量c(n)可通过总计数a(n)递推得到,递推公式为:
c(n) = a(n) - (1/n) * Σ(k=1到n-1) k*c(k)*a(n-k)
小数值验证:
- n=1:1
- n=2:1
- n=3:2(和你给出的示例完全匹配,对应2条边的链状、3条边的三角形)
- n=4:6
- n=5:21
内容的提问来源于stack exchange,提问作者NotMyName
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