گراف (ساختار داده)
نمایش گراف‌ها > ماتریس وقوع

یک ماتریس بولی دو بعدی، که در آن ردیف‌ها نشان دهنده رأس‌ها و ستون هانشان دهنده یال‌ها هستند. ورودی‌ها نشان می‌دهند که آیا رأس یک ردیف به یال یک ستون متصل است یا خیر.
جدول زیر، هزینه پیچیدگی زمانی را برای انجام عملیات مختلف در گراف‌ها، برای هر یک از این نمایش‌ها، | V | نشان دهنده تعداد رأس‌ها و | E | تعداد لبه هاست.
|  | لیست پیوندی | ماتریس مجاورت | ماتریس وقوع |
| --- | --- | --- | --- |
| ذخیره گراف |  O(|V|+|E|) |  O(|V|^{2}) |  O(|V|\cdot |E|) |
| درج راس |  O(1) |  O(|V|^{2}) |  O(|V|\cdot |E|) |
| درج یال |  O(1) |  O(1) |  O(|V|\cdot |E|) |
| حذف راس |  O(|E|) |  O(|V|^{2}) |  O(|V|\cdot |E|) |
| حذف یال |  O(|V|) |  O(1) |  O(|V|\cdot |E|) |
| سؤال: آیا رأس X و Y مجاور هستند؟  (فرض بر این است که موقعیت ذخیره‌سازی آن‌ها شناخته شده‌است) |  O(|V|) |  O(1) |  O(|E|) |
هر سه راه قابل اجرا برای گراف جهت دار و بدون جهت است. نمایش لیست مجاورت معمولاً ترجیح داده می‌شود چرا که یک روش فشرده برای نمایش گراف‌های کم یال فراهم می‌کند. اگر گراف متراکم یا همان پر یال باشد، نمایشِ ماتریس مجاورت مقدم است. همچنین در مواقعی که نیاز داریم سریعاً بدانیم که آیا به ازای دو رأس داده شده
یال متصل‌کنندهٔ بینشان وجود دارد یا خیر، از لیست مجاورت استفاده می‌کنیم.
طبقه‌بندی انواع دوگان گراف دوگان گراف‌هایی که تاکنون در علوم مختلف تعریف و استفاده شده‌اند، بر اساس نحوه استخراج به دو گروه بر مبنای گراف اولیه و مفهومی تقسیم‌بندی شده‌اند. در ادامه وجه تسمیه و مشخصات آن‌ها شرح داده شده‌اند.
این نوع دوگان گراف از گراف اولیه استخراج می‌شود. به عبارت این نوع دوگان گراف از گراف اولیه دیگر بعد از اینکه گراف اولیه بر اساس دیدگاه‌های رایج آن استخراج شد، سپس دوگان گراف آن بر اساس قوانین خاصی استخراج می‌شود. در این طبقه دو نوع دوگان یعنی دوگان گراف ورونی و دوگان گراف خطی را می‌توان گنجاند.
دوگان گراف ورونی
تعریف: دوگان گراف ورونی یک گراف مسطح، گرافی است که گره‌های آن نماهای گراف اولیه بوده و یال‌های آن بیانگر ارتباطات همجواری در گراف اولیه باشد
این نوع دوگان دارای ویژگی‌های زیر است:
-دوگان گراف ورونی یک گراف مسطح یک گراف مسطح است (که ممکن است یال موازی و حلقه نیز داشته باشد(.
- اگر G یک گراف همبند وG‘، دوگان گراف ورونی آن باشد، آنگاه G نیز، دوگان گراف ورونیG‘ خواهد بود.
-- دوگان‌های گراف ورونی یک گراف منحصر به فرد نیستند ویک گراف می‌تواند چندین دوگان گراف ورونی غیر یک ریخت داشته باشد. زیرا با تغییر نمایش گراف اولیه دوگان گراف ورونی آن نیز تغییر می‌کند
این نوع دوگان گراف بیشتر در مسائلی که در آن‌ها نیاز به تقسیم‌بندی فضا است استفاده شده‌است. به عنوان مثال الگوریتم تولید پلیگون‌های تیسن از روی تعدا نقاط یمی از موارد کاربرد این نوع دوگان است.
از دوگان ورونی گراف برای تقریب الگوریتم‌های کوتاه‌ترین مسی بر مبنای معیار فاصله استفاده کرده‌اند. چون تعداد گره‌ها در دوگان ورونی گراف به مراتب کمتر از گراف اولیه است، به همین دلیل آن‌ها نشان داده‌اند که جواب تقریبی مسئله کوتاه‌ترین مسیر بر مبنای فاصله را می‌توان در دوگان ورونی گراف اولیه محاسبه کرد.
Wallgrun نشان داده‌است که از دوگان ورونی گراف می‌توان در مسائل طراحی حرکت رباتها استفاده برد. طراحی حرکت یک ربات در یک محدوده بسته باید بر اساس مشاهدات لحظه‌ای ربات انجام شود به نحوی که بدون برخورد با موانع و دیوارها با پیمودن کوتاه‌ترین مسیر به مقصد مورد نظر برسد. وی نشان داده‌است که ربات مورد نظر باید بر روی دوگان ورونی گراف مشاهداتش حرکت کند. وی همچنین چگونگی استخراج این دوگان ورونی گراف را بر اساس مشاهدات ربات بیان کرده‌است.