Teori graf
Teori graf atau teori grafik dalam matematika dan ilmu komputer adalah cabang kajian yang mempelajari sifat-sifat "graf" atau "grafik". Ini tidak sama dengan "Grafika". Secara informal, suatu graf adalah himpunan benda-benda yang disebut "simpul" (vertex atau node) yang terhubung oleh "sisi" (edge) atau "busur" (arc). Biasanya graf digambarkan sebagai kumpulan titik-titik (melambangkan "simpul") yang dihubungkan oleh garis-garis (melambangkan "sisi") atau garis berpanah (melambangkan "busur"). Suatu sisi dapat menghubungkan suatu simpul dengan simpul yang sama. Sisi yang demikian dinamakan "gelang" (loop).
Banyak sekali struktur yang bisa direpresentasikan dengan graf, dan banyak masalah yang bisa diselesaikan dengan bantuan graf. Jaringan persahabatan pada Facebook bisa direpresentasikan dengan graf, yakni simpul-simpulnya adalah para pengguna Facebook dan ada sisi antar pengguna jika dan hanya jika mereka berteman. Perkembangan algoritma untuk menangani graf akan berdampak besar bagi ilmu komputer.
Sebuah struktur graf bisa dikembangkan dengan memberi bobot pada tiap sisi. Graf berbobot dapat digunakan untuk melambangkan banyak konsep berbeda. Sebagai contoh jika suatu graf melambangkan jaringan jalan maka bobotnya bisa berarti panjang jalan maupun batas kecepatan tertinggi pada jalan tertentu. Ekstensi lain pada graf adalah dengan membuat sisinya berarah, yang secara teknis disebut graf berarah atau digraf (directed graph). Digraf dengan sisi berbobot disebut jaringan.
Jaringan banyak digunakan pada cabang praktis teori graf yaitu analisis jaringan. Perlu dicatat bahwa pada analisis jaringan, definisi kata "jaringan" bisa berbeda, dan sering berarti graf sederhana (tanpa bobot dan arah).
Sedikit lebih formal
Suatu graph G dapat dinyatakan sebagai . Graph G terdiri atas himpunan V yang berisikan simpul pada graf tersebut dan himpunan dari E yang berisi sisi pada graf tersebut. Himpunan E dinyatakan sebagai pasangan dari simpul yang ada dalam V. Sebagai contoh definisi dari graf pada gambar di atas adalah : dan
Pada digraf maka pasangan-pasangan ini merupakan pasangan terurut. Untuk menyatakan digraf (gambar kedua yang menggunakan tanda panah) kita dapat menggunakan himpunan edge sebagai berikut :
Dalam himpunan edge untuk digraf, urutan pasangan verteks menentukan arah dari edge tersebut.
Dalam teori graf, formalisasi ini untuk memudahkan ketika nanti harus membahas terminologi selanjutnya yang berhubungan dengan graph. Beberapa terminologi berhubungan dengan teori graf :
- Degree atau derajat dari suatu node, jumlah edge yang dimulai atau berakhir pada node tersebut. Node 5 berderajat 3. Node 1 berderajat 2.
- Path suatu jalur yang ada pada graph, misalnya antara 1 dan 6 ada path
- Cycle siklus ? path yang kembali melalui titik asal 2 kembali ke 2.
- Tree merupakan salah satu jenis graf yang tidak mengandung cycle. Jika edge f dan a dalam digraf di atas dihilangkan, digraf tersebut menjadi sebuah tree. Jumlah edge dalam suatu tree adalah nV - 1. Dimana nV adalah jumlah vertex
- Graf Tak Berarah (Undirected Graph) Graf G disebut graf tak berarah (undirected graph) jika setiap sisinya tidak berarah. Dengan kata lain (vi,vj)=(vj,vi)
- Graf Berarah (Directed Graph) Graf G disebut graf berarah (directed graph) jika setiap sisinya berarah. Titik awal dari suatu sisi disebut verteks awal (initial vertex) sedangkan titik akhir dari suatu sisi disebut verteks akhir (terminal vertex). Loop pada graf adalah sisi yang verteks awal dan verteks akhirnya sama.
Lihat pula
Topik terkait
- Teori graf aljabaris
- Potongan graf
- Graf konseptual
- Data structure
- Struktur data himpunan terurai
- Graf entitatif
- Graf ekstensial
- Aljabar graf
- Graf automorfisme
- Pewarnaan graf
- Basis data graf
- Struktur data graf
- Penggambaran graf
- Persamaan graf
- Graph rewriting
- Problem roti isi
- Sifat graf
- Graf bersimpangan
- Logika graf
- Simpul
- Teori jaring-jaring
- Graf kosong
- Problem gerakan kerikil
- Perkolasi
- Graf sempurna
- Graf kuantum
- Graf sederhana acak
- Jaringan semantik
- Teori graf spektral
- Graf sederhana kuat
- Graf simetris
- Pengurangan transitif
- Struktur data pohon
Algoritma
- Algoritma Bellman–Ford
- Algoritma Dijkstra
- Algoritma Ford–Fulkerson
- Algoritma Kruskal
- Algoritma tetangga terdekat
- Algoritma Prim
- Pencarian Depth-first
- Pencarian Breadth-first
Subarea
- Algebraic graph theory
- Geometric graph theory
- Extremal graph theory
- Probabilistic graph theory
- Topological graph theory
Bidang matematika terkait
Generalisasi
Teoris graf terkemuka
- Noga Alon
- Claude Berge
- Béla Bollobás
- John Adrian Bondy
- Graham Brightwell
- Maria Chudnovsky
- Fan Chung
- Gabriel Andrew Dirac
- Paul Erdős
- Leonhard Euler
- Ralph Faudree
- Martin Charles Golumbic
- Ronald Graham
- Frank Harary
- Percy John Heawood
- Anton Kotzig
- Dénes Kőnig
- László Lovász
- U. S. R. Murty
- Jaroslav Nešetřil
- Alfréd Rényi
- Gerhard Ringel
- Neil Robertson
- Paul Seymour
- Endre Szemerédi
- Robin Thomas
- Carsten Thomassen
- Pál Turán
- W. T. Tutte
- Hassler Whitney
Referensi
Pustaka
- Berge, Claude (1958), Théorie des graphes et ses applications, Collection Universitaire de Mathématiques, II, Paris: Dunod. English edition, Wiley 1961; Methuen & Co, New York 1962; Russian, Moscow 1961; Spanish, Mexico 1962; Roumanian, Bucharest 1969; Chinese, Shanghai 1963; Second printing of the 1962 first English edition, Dover, New York 2001.
- Biggs, N.; Lloyd, E.; Wilson, R. (1986), Graph Theory, 1736–1936, Oxford University Press.
- Bondy, J.A.; Murty, U.S.R. (2008), Graph Theory, Springer, ISBN 978-1-84628-969-9.
- Bondy, Riordan, O.M (2003), Mathematical results on scale-free random graphs in "Handbook of Graphs and Networks" (S. Bornholdt and H.G. Schuster (eds)), Wiley VCH, Weinheim, 1st ed..
- Chartrand, Gary (1985), Introductory Graph Theory, Dover, ISBN 0-486-24775-9.
- Gibbons, Alan (1985), Algorithmic Graph Theory, Cambridge University Press.
- Reuven Cohen, Shlomo Havlin (2010), Complex Networks: Structure, Robustness and Function, Cambridge University Press
- Golumbic, Martin (1980), Algorithmic Graph Theory and Perfect Graphs, Academic Press.
- Harary, Frank (1969), Graph Theory, Reading, MA: Addison-Wesley.
- Harary, Frank; Palmer, Edgar M. (1973), Graphical Enumeration, New York, NY: Academic Press.
- Mahadev, N.V.R.; Peled, Uri N. (1995), Threshold Graphs and Related Topics, North-Holland.
- Mark Newman (2010), Networks: An Introduction, Oxford University Press.
Pranala luar
- Graph theory with examples
- Hazewinkel, Michiel, ed. (2001) [1994], "Graph theory", Encyclopedia of Mathematics, Springer Science+Business Media B.V. / Kluwer Academic Publishers, ISBN 978-1-55608-010-4
- Graph theory tutorial
- A searchable database of small connected graphs
- Image gallery: graphs di www.nd.edu Galat: URL arsip tidak dikenal (diarsipkan tanggal 20060206155001)
- Concise, annotated list of graph theory resources for researchers
- rocs — a graph theory IDE
- The Social Life of Routers — non-technical paper discussing graphs of people and computers
- Graph Theory Software — tools to teach and learn graph theory
- Bahan Buku daring, dan perpustakaan di perpustakaan Anda dan perpustakaan lain tentang graph theory
Buku teks online
- Phase Transitions in Combinatorial Optimization Problems, Section 3: Introduction to Graphs (2006) by Hartmann and Weigt
- Digraphs: Theory Algorithms and Applications 2007 by Jorgen Bang-Jensen and Gregory Gutin
- Graph Theory, by Reinhard Diestel