Lexique de la théorie des graphes





Article général Pour un article plus général, voir Théorie des graphes.




Sommaire :

Haut - A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z


A |




Acyclique 

graphe ne contenant pas de cycle.


Adjacence 

une liste d'adjacence est une structure de données constituée d'un tableau dont le i{displaystyle i}i-ème élément correspond à la liste des voisins du i{displaystyle i}i-ème sommet.


Adjacence 

une matrice d'adjacence est une matrice carrée usuellement notée A{displaystyle A}A, de dimensions |V|×|V|{displaystyle |V|times |V|}|V|times |V|, dont chaque élément Aij{displaystyle A_{ij}}A_{ij} est égal au nombre d'arêtes incidentes (ayant pour extrémités) aux sommets d'indices i{displaystyle i}i et j{displaystyle j}j (pour un graphe simple non pondéré, Aij∈{0,1}{displaystyle A_{ij}in {0,1}}A_{ij}in {0,1}). Dans le cas d'un graphe pondéré, chaque élément est égal à la somme du poids des arêtes incidentes.

Adjacence 

une relation d'adjacence propriété de deux sommets d'être connectés par la même arête (dits sommets adjacents) ou propriété de deux arêtes de présenter une extrémité commune (dites arêtes adjacentes). Également appelé relation de voisinage.

Adjoint 

un graphe adjoint est synonyme de line graph.

Admittance 

autre nom d'une matrice laplacienne.


Aléatoire 

un graphe est aléatoire, ou non déterministe, dès que sa construction fait intervenir des probabilités.


Arbre 

graphe connexe et acyclique. Équivalent à un graphe connexe à n{displaystyle n}n sommets et n−1{displaystyle n-1}n-1 arêtes.


Arbre enraciné ou arborescence 


graphe acyclique orienté où on distingue une racine de degré entrant nul, et où tous les autres sommets sont de degré entrant 1.

Arc 

arête dans un graphe orienté. Autre formulation : couple (ensemble ordonné de deux éléments) de sommets reliés par une arête dans un graphe non orienté.

Arc-transitif 

un graphe G est arc-transitif si son groupe d'automorphismes agit transitivement sur l'ensemble de ses arcs. Étant donné deux arêtes e1=u1v1,e2=u2v2∈G{displaystyle e_{1}=u_{1}v_{1},e_{2}=u_{2}v_{2}in G}e_{1}=u_{1}v_{1},e_{2}=u_{2}v_{2}in G, il existe deux automorphismes (fV,fE):G→G{displaystyle (f_{V},f_{E}):Grightarrow G}(f_{V},f_{E}):Grightarrow G et (gV,gE):G→G{displaystyle (g_{V},g_{E}):Grightarrow G}(g_{V},g_{E}):Grightarrow G tels que fE(e1)=e2{displaystyle f_{E}(e_{1})=e_{2}}f_{E}(e_{1})=e_{2}, gE(e1)=e2{displaystyle g_{E}(e_{1})=e_{2}}g_{E}(e_{1})=e_{2}, et fV(u1)=u2{displaystyle f_{V}(u_{1})=u_{2}}f_{V}(u_{1})=u_{2}, fV(v1)=v2{displaystyle f_{V}(v_{1})=v_{2}}f_{V}(v_{1})=v_{2}, gV(u1)=v2{displaystyle g_{V}(u_{1})=v_{2}}g_{V}(u_{1})=v_{2}, gV(v1)=u2{displaystyle g_{V}(v_{1})=u_{2}}g_{V}(v_{1})=u_{2}.

Arête 

connexion entre deux sommets A{displaystyle A}A et B{displaystyle B}B. Dans le cas des graphes orientés on parle d'arc. Le terme « arête » est alors utilisé pour désigner l'ensemble des deux arcs (A,B){displaystyle (A,B)}(A,B), c'est-à-dire de A{displaystyle A}A vers B{displaystyle B}B, et (B,A){displaystyle (B,A)}(B,A), c'est-à-dire de B{displaystyle B}B vers A{displaystyle A}A. Ne pas confondre avec arête en géométrie.

Arête multiple 

ensemble d'arêtes parallèles relatif à un couple de sommets.

Arête parallèle 

arête ayant pour extrémités les mêmes sommets qu'une autre arête. On parle d'arêtes parallèles.

Arête-transitif 

un graphe est arête-transitif si son groupe d'automorphismes agit transitivement sur l'ensemble de ses arêtes. Autre formulation de la condition : pour tout couple d'arêtes, au moins un automorphisme envoie la première composante sur la seconde. Toutes les arêtes jouent exactement le même rôle à l'intérieur du graphe. Exemple : un graphe complet.


Automorphisme 


isomorphisme d'un graphe sur lui-même. Chaque graphe possède au moins un automorphisme : l'identité. L'ensemble des automorphismes d'un graphe forme un groupe.



B |



Biconnexe 

un graphe non orienté est dit biconnexe si, en retirant n'importe lequel de ses sommets, il reste connexe. Cela revient à dire que le graphe n'a pas de point d'articulation.


Biparti 

un graphe est dit biparti s'il existe une partition de son ensemble de sommets en deux sous-ensembles U{displaystyle U}U et V{displaystyle V}V telle que deux sommets adjacents soient dans deux parties différentes. Cela revient à dire que le graphe est 2-colorable.


Biparti complet 

un graphe est dit biparti complet s'il est biparti et qu'il existe une arête entre chaque sommet de U{displaystyle U}U et de V{displaystyle V}V. On note Km,n{displaystyle K_{m,n}}K_{{m,n}} le graphe biparti complet tel que |U|=m{displaystyle |U|=m}|U|=m et |V|=n{displaystyle |V|=n}|V|=n.


Birégulier 

un graphe est dit birégulier s'il est biparti et si chacune de ses parties U{displaystyle U}U et V{displaystyle V}V n'a que des sommets de même degré. On le dit (a,b){displaystyle (a,b)}(a,b)-régulier si deg(U)=a{displaystyle deg(U)=a}deg(U)=a et deg(V)=b{displaystyle deg(V)=b}deg(V)=b.


Blob 


bridgeless component en anglais, ensemble de sommets ne contenant pas d'isthme[1].


Bloc 

ensemble de sommets ne contenant pas de point d'articulation[1].


Boucle 

arête partant d'un sommet et arrivant sur lui-même.



C |




Chaîne 

dans un graphe non orienté, une chaîne est une suite finie non vide de sommets telle que chaque paire de sommets consécutifs de la suite soit une arête du graphe ; la suite (un moins en longueur) d'arêtes ainsi obtenue caractérise aussi la chaîne. La notion correspondante dans un graphe non orienté est celle d'un chemin. La longueur d'une chaîne est celle de sa suite d'arêtes (un moins que la longueur sa suite de sommets). La source de la chaîne est son premier sommet, et son but est son dernier sommet. Une chaîne est dite élémentaire si aucun sommet figure plus d'une fois dans la suite, à l'exception de la source et le but de la chaîne qui peuvent coïncider.


Chemin 

dans un graphe orienté, un chemin est une suite finie non vide de sommets telle que chaque couple de sommets consécutifs de la suite soit un arc du graphe ; la suite (un moins en longueur) d'arcs ainsi obtenue caractérise aussi le chemin. La notion correspondante dans un graphe non orienté est celle d'une chaîne. La longueur d'un chemin est celle de sa suite d'arcs (un moins que la longueur sa suite de sommets). La source du chemin est son premier sommet, et son but est son dernier sommet. Un chemin est dit élémentaire si aucun des sommets ne figure plus d'une fois comme source, ni plus d'une fois comme but d'un arc du chemin (mais source et but du chemin peuvent coïncider).

Circonférence 

longueur du plus grand cycle.


Clique 

sous-graphe induit complet, c'est-à-dire un sous-ensemble des sommets tels que chacun est connecté à tous les autres. Une clique est un ensemble indépendant (ou stable) du graphe complémentaire.


Coloration 

fonction associant à tout sommet une couleur, tels que deux sommets adjacents aient une couleur différente (c'est-à-dire partitionne les sommets en ensembles indépendants).


k-coloration 

coloration d'un graphe en k couleurs distinctes.


Complémentaire 

le complémentaire (ou inverse, ou complément) {displaystyle {bar {G}}}{bar  {G}} d'un graphe simple G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E) est un graphe simple qui a les mêmes sommets que G, reliés si et seulement s’ils ne sont pas reliés dans le graphe d'origine, soit =(V,[V]2∖E){displaystyle {bar {G}}=(V,[V]^{2}backslash E)}{bar  {G}}=(V,[V]^{2}backslash E).


Complet 

dans un graphe complet chaque sommet est relié à tous les autres. On note Kn{displaystyle K_{n}}K_n le graphe complet à n sommets.

Composante 

une composante d'un graphe est un sous-graphe connexe maximal.


Connexe 

un graphe est connexe s'il existe un chemin entre tout couple de sommets. Quand on parle de connexité pour un graphe orienté, on considère non pas ce graphe mais le graphe non-orienté correspondant. On peut déterminer ceci par exemple avec un algorithme de parcours en profondeur. Un graphe orienté est dit fortement connexe si, pour tout couple de sommets (u,v) du graphe, il existe un chemin de u à v et de v à u.


k-arête-connexe 

un graphe est k-arête-connexe s'il cesse d'être connexe uniquement quand on supprime k arêtes ; ceci peut se vérifier par la présence de k chaînes disjointes (ne partageant aucune arête) entre chaque sommet.


k-sommet-connexe (ou k-connexe

un graphe est k-sommet-connexe s'il cesse d'être connexe uniquement quand on supprime k sommets.

Contenir 

un graphe G{displaystyle G}G contient H{displaystyle H}H si H{displaystyle H}H est un sous-graphe induit de G{displaystyle G}G.


Contraction 

supprime une arête d'un graphe en fusionnant ses deux extrémités. Autrement dit, la contraction G/e{displaystyle G/e}G/e d'une arête exy{displaystyle e_{xy}}e_{{xy}} à un sommet x{displaystyle x}x rend le sommet x{displaystyle x}x adjacent à tous les voisins précédents de y{displaystyle y}y.

Corde

arête reliant deux sommets non-adjacents d'un cycle.


Coupe 

partition des sommets en deux sous-ensembles. Peut aussi désigner l’ensemble des arêtes ayant une extrémité dans chaque sous-ensemble.

Cospectral 

deux graphes sont cospectraux s'ils ont le même spectre. Ce spectre pouvant être basé sur plusieurs matrices, on peut préciser A-cospectraux pour le spectre de la matrice d'adjacence et L-cospectraux pour le spectre de la matrice laplacienne.

Couvrant 

un sous-graphe H{displaystyle H}H d'un graphe G{displaystyle G}G couvre G{displaystyle G}G (on dit aussi qu'il est un sous-graphe couvrant ou un graphe partiel de G{displaystyle G}G) si tous les sommets de G{displaystyle G}G sont dans H{displaystyle H}H (VH=VG{displaystyle V_{H}=V_{G}}V_{H}=V_{G}).

Creux 

un graphe creux possède un nombre d'arêtes (ou d'arcs) faible par rapport au nombre de sommets.


Cubique 

graphe 3-régulier.


Cycle 

chaine dont les sommets de départ et de fin sont les mêmes. Autrement dit, soit un chemin dont les arêtes sont E={s0s1,...,sk−2sk−1}{displaystyle E={s_{0}s_{1},...,s_{k-2}s_{k-1}}}E={s_{0}s_{1},...,s_{{k-2}}s_{{k-1}}} : le cycle est alors défini par E∪{sk−1s0}{displaystyle Ecup {s_{k-1}s_{0}}}Ecup {s_{{k-1}}s_{0}}. Dans un graphe orienté, on parlera d'un circuit plutôt que d'un cycle, même si la terminologie n'est pas tout à fait stabilisée.


Cyclomatique 

le nombre cyclomatique d'un graphe G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E) est M=|E|−|V|+P{displaystyle M=|E|-|V|+P}M=|E|-|V|+P, où P{displaystyle P}P est le nombre de composantes connexes. C'est également la dimension de l'espace des cycles.



D |




Degré 

dans le cas non-orienté et non pondéré, le degré d(s){displaystyle d(s)}d(s) du sommet s{displaystyle s}s est le nombre d'arêtes de s{displaystyle s}s. Dans le cas d'un graphe orienté, le degré entrant d−(s){displaystyle d^{-}(s)}d^{-}(s) est le nombre d'arcs vers s{displaystyle s}s tandis que le degré sortant d+(s){displaystyle d^{+}(s)}d^{+}(s) est le nombre d'arcs sortant de s{displaystyle s}s. Le degré maximum est noté Δ(G){displaystyle Delta (G)}Delta (G), et le degré minimal δ(G){displaystyle delta (G)}delta (G). Dans le cas pondéré, le degré d'un sommet est la somme du poids des arêtes incidentes à ce sommet.


Degrés (matrice) 

la matrice des degrés d'un graphe G{displaystyle G}G est une matrice carrée de taille |V|×|V|{displaystyle |V|times |V|}|V|times |V| telle que i,Dii=deg(i){displaystyle forall i,D_{ii}=deg(i)}forall i,D_{{ii}}=deg(i) et i,j,i≠j,Dij=0{displaystyle forall i,j,ineq j,D_{ij}=0}forall i,j,ineq j,D_{{ij}}=0.


Dense 

un graphe dense possède un nombre d'arêtes (ou d'arcs) proche du nombre maximal.


Densité 

la densité d'un graphe est le rapport entre le nombre d'arêtes (ou d'arcs) divisé par le nombre d'arêtes (ou d'arcs) possibles. Dans le cas d'un graphe non orienté, simple et fini G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E), c'est le rapport 2|E||V|⋅(|V|−1){displaystyle {frac {2|E|}{|V|cdot (|V|-1)}}}{frac  {2|E|}{|V|cdot (|V|-1)}}.


Diamètre 

excentricité maximale des sommets, notée D{displaystyle D}D.

Dilatation 

dans un plongement où f{displaystyle f}f associe des sommets d'un graphe G{displaystyle G}G à ceux d'un graphe H{displaystyle H}H, la dilatation est la distance maximale entre les images par f{displaystyle f}f de deux sommets adjacents dans G{displaystyle G}G. Autrement dit, si deux sommets sont voisins dans un graphe, leurs images peuvent être séparées par un chemin qui augmente donc la distance entre eux, et la plus grande augmentation est la dilatation.


Dimension 

la dimension minimale d'un espace euclidien afin qu'un graphe puisse y être représenté avec des arêtes qui soient toutes de longueur 1.

Dimension euclidienne ou dimension fidèle 

la dimension minimale d'un espace euclidien afin qu'un graphe puisse y être représenté de telle sorte que des sommets soient à distance 1 si et seulement s'ils sont reliés.

Dimension bipartie 

le nombre minimal de sous-graphes bipartis complets nécessaires pour couvrir toutes les arêtes d'un graphe.

Dimension métrique 

le nombre minimal de sommets d'un sous-graphe S{displaystyle S}S de G{displaystyle G}G tel que tous les autres sommets sont déterminés de façon unique par leur distance aux sommets de S{displaystyle S}S.

Distance

la distance dG(x,y){displaystyle d_{G}(x,y)}d_{G}(x,y) entre x{displaystyle x}x et y{displaystyle y}y est la longueur du plus court chemin entre ces sommets ; aussi appelée distance géodésique.

Distance (matrice de) 

matrice d'éléments aij correspondant a la longueur du plus court chemin (la distance) entre les sommets d'indices i et j.


Distance-régulier 

un graphe est distance-régulier si pour tous sommets u,v∈V{displaystyle u,vin V}u,vin V, le nombre de sommets voisins de u{displaystyle u}u à distance i{displaystyle i}i et le nombre de sommets voisins de v{displaystyle v}v à distance j{displaystyle j}j ne dépendent que de i,j{displaystyle i,j}i,j et de la distance d(u,v){displaystyle d(u,v)}d(u,v) entre u{displaystyle u}u et v{displaystyle v}v. Formellement, bi,ci∈N,i=0...d{displaystyle exists b_{i},c_{i}in N,i=0...d}exists b_{i},c_{i}in N,i=0...d tels que c0=0{displaystyle c_{0}=0}c_{0}=0 et i≥1,ci=|N(v)∩Ni−1(u)|,bi=|N(v)∩Ni+1(u)|{displaystyle forall igeq 1,c_{i}=|N(v)cap N_{i-1}(u)|,b_{i}=|N(v)cap N_{i+1}(u)|}forall igeq 1,c_{i}=|N(v)cap N_{{i-1}}(u)|,b_{i}=|N(v)cap N_{{i+1}}(u)|


Dominant (ou absorbant) 

un ensemble de sommet est dominant si tout sommet en fait partie ou est voisin d'un sommet en faisant partie.



E |



Espace 

soit un graphe G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E). L'espace des sommets est l'espace vectoriel sur {0,1}{displaystyle {0,1}}{0,1} avec comme base {v1,...,vn}{displaystyle {v_{1},...,v_{n}}}{v_{1},...,v_{n}}, soit un espace de dimension n{displaystyle n}n. De même, l'espace des arêtes est l'espace vectoriel sur {0,1}{displaystyle {0,1}}{0,1} avec comme base {e1,...,em}{displaystyle {e_{1},...,e_{m}}}{e_{1},...,e_{m}}, soit un espace de dimension m{displaystyle m}m. Le principe du 0 est du 1 est qu'on obtient 1 pour un sommet (ou arête) appartenant à l'espace et 0 sinon.

Étiquetage 

fonction associant chaque sommet à une étiquette, pouvant être dans n'importe quel ensemble (réels, mots, couleurs...).


Eulérien 

un chemin eulérien est un chemin qui passe par toutes les arêtes exactement une fois. Un cycle eulérien est un chemin eulérien où les sommets de départ et d'arrivés sont les mêmes. Un graphe où l'on peut construire un cycle eulérien est appelé graphe eulérien ; si l'on ne peut construire que des chemins eulériens, alors le graphe est semi-eulérien. Un graphe est eulérien si chaque sommet est de degré pair.

Excentricité 

l'excentricité d'un sommet est sa distance maximale à tous les autres sommets.


Expanseur (graphe) 


expander graph en anglais. Soit G = (V, E) un graphe à n sommets. Pour un sous-ensemble de sommets W ⊆ V, on appelle frontière de W et on note ∂(W) l’ensemble des arêtes de G partant d'un sommet de W et n'aboutissant pas à un sommet de W. G est un graphe expanseur dans le rapport γ si, pour tout sous-ensemble de sommets W de cardinal |W| ≤ n/2, on a |∂(W)| ≥ γ |W|.

Expansion 

si H{displaystyle H}H est un mineur de G{displaystyle G}G (c. à d. H{displaystyle H}H résulte d'une série de contractions) alors G{displaystyle G}G est une expansion de H{displaystyle H}H. Une opération d'expansion remplace un sommet s{displaystyle s}s par deux sommets s1,s2{displaystyle s_{1},s_{2}}s_{1},s_{2} connectés par une arête, et s1{displaystyle s_{1}}s_{1} et s2{displaystyle s_{2}}s_{2} sont connectés à tous les voisins de s{displaystyle s}s. Dans le cas d'un plongement d'un graphe G1=(V1,E1){displaystyle G_{1}=(V_{1},E_{1})}G_{1}=(V_{1},E_{1}) dans G2=(V2,E2){displaystyle G_{2}=(V_{2},E_{2})}G_{2}=(V_{2},E_{2}), une expansion a une autre signification : il s'agit du rapport entre la taille des deux graphes, soit |V2||V1|{displaystyle {frac {|V_{2}|}{|V_{1}|}}}{frac  {|V_{2}|}{|V_{1}|}}.



F |



Facteur 

un k{displaystyle k}k-facteur est un sous-graphe couvrant k{displaystyle k}k-régulier.

Feuille 

sommet de degré 1 dans un arbre.

Fini 

un graphe est fini si le nombre de ses arêtes et de ses sommets est fini. Un graphe infini dont chaque sommet a un degré fini est dit localement fini.

Forêt 


graphe non-orienté acyclique. Chaque composante connexe d'une forêt forme un arbre.


Frontière des arêtes 

les arêtes menant d'une partie d'un graphe au reste du graphe.


Frontière intérieure des sommets 

les sommets d'une partie d'un graphe reliées au reste du graphe.


Frontière extérieure des sommets 

les sommets du reste d'un graphe reliées à une partie du graphe.



G |




Grille 

graphe en forme de grille



H |




Hamiltonien 

un graphe est hamiltonien s'il a au moins un cycle passant par tous les sommets exactement une fois, et ce cycle est appelé cycle hamiltonien. Un cycle hamiltonien est aussi un cycle élémentaire de même ordre que le graphe.


Homéomorphes (graphes) 

deux graphes G et H sont dits homéomorphes si l'on peut arriver au même graphe I en subdivisant certaines de leurs arêtes (à ne pas confondre avec la notion d'homomorphisme).


Hypergraphe 

généralise la notion de graphe en autorisant une arête à relier plus de deux sommets.



I |




Incidence 

la matrice d'incidence d'un graphe G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E) est la matrice de dimensions |V|×|E|{displaystyle |V|times |E|}|V|times |E| dans laquelle l'entrée bij{displaystyle b_{ij}}b_{{ij}} vaut 1 si le sommet vi{displaystyle v_{i}}v_{i} est une extrémité de l'arête xj{displaystyle x_{j}}x_{j}, 2 si xj{displaystyle x_{j}}x_{j} est une boucle sur vi{displaystyle v_{i}}v_{i} et 0 sinon. Dans le cas orienté, on a bij=−1{displaystyle b_{ij}=-1}b_{{ij}}=-1 si xj{displaystyle x_{j}}x_{j} sort de vi{displaystyle v_{i}}v_{i} et 1 si elle y rentre.

Indépendant 

deux sommets sont indépendants s'ils ne sont pas connectés, c'est-à-dire pas adjacents. Un ensemble de sommets est indépendant (ou stable) s'il n'y a pas deux de ses sommets adjacents.

Induit 

un sous-graphe H{displaystyle H}H d'un graphe G{displaystyle G}G est dit induit lorsque, pour tout couple (x,y){displaystyle (x,y)}(x, y) de sommets de H{displaystyle H}H, x{displaystyle x}x est connecté à y{displaystyle y}y dans H{displaystyle H}H si et seulement si x{displaystyle x}x est connecté à y{displaystyle y}y dans G{displaystyle G}G. Autre formulation de la condition : l'ensemble des arêtes de H{displaystyle H}H correspond à l'ensemble des arêtes de G{displaystyle G}G incidentes à deux sommets de H{displaystyle H}H.

Infini 

contraire de fini.


Intervalle 

un graphe d'intervalle est un graphe G tel que l'on puisse associer à chacun de ses sommets un intervalle sur l'ensemble des réels et tel que pour chaque sommet u et v de G il y a une arête entre u et v si et seulement si l'intersection entre leurs intervalles associés n'est pas nulle,

Invariant 

propriété du graphe dépendant uniquement de sa structure (i.e. indépendante de son étiquetage). Par exemple, le degré moyen du graphe ou son spectre.

Isolé 

sommet de degré 0, c'est-à-dire n'ayant pas de voisin.


Isomorphisme 

un isomorphisme de graphes est un morphisme de graphes bijectif (ou inversible).


Isomorphe 

deux graphes sont isomorphes s'il existe un isomorphisme de graphes de l'un vers l'autre. C'est-à-dire s'ils ont exactement la même structure. Il suffit de remplacer les étiquettes des sommets pour qu'un graphe soit la copie conforme de l'autre.

Isospectral 

voir cospectral.


Isthme 

arête d'un graphe dont l'élimination augmente le nombre de composantes connexes du graphe.



J |



Jumeau 

deux sommets sont jumeaux s'ils ont le même voisinage. Des vrais jumeaux respectent en plus la contrainte d'être voisins l'un de l'autre, et si cette contrainte n'est pas respectée alors on parle de faux jumeaux. La notion de voisinage peut être généralisée[2] pour une distance supérieure à 1 : on définit le voisinage de s∈V{displaystyle sin V}sin V jusqu'à distance r{displaystyle r}r par Nr={u∈V|d(u,s)≤r}{displaystyle N_{r}={uin V|d(u,s)leq r}}N_{r}={uin V|d(u,s)leq r}, et deux jumeaux s1,s2∈V{displaystyle s_{1},s_{2}in V}s_{1},s_{2}in V ont alors Ns1=Ns2{displaystyle N_{s_{1}}=N_{s_{2}}}N_{{s_{1}}}=N_{{s_{2}}}.



K |



L |




Laplacienne 

une matrice laplacienne est une matrice L=D−A{displaystyle L=D-A}L=D-AD{displaystyle D}D est la matrice des degrés et A{displaystyle A}A la matrice d'adjacence ; on obtient sa forme normalisée L′{displaystyle L'}L' par L′=D−1/2LD−1/2=I−D−1/2AD−1/2{displaystyle L'=D^{-1/2}LD^{-1/2}=I-D^{-1/2}AD^{-1/2}}L'=D^{{-1/2}}LD^{{-1/2}}=I-D^{{-1/2}}AD^{{-1/2}}, où I{displaystyle I}I dénote la matrice identité. Est utilisée dans la théorie spectrale des graphes.

Libre d'échelle 

un graphe est libre d'échelle si la distribution de ses degrés est proche d'une loi de puissance. Cette notion provient de la physique, et les divergences locales ou l'écart de la distribution par rapport à une loi de puissance ne sont pas spécifiés.


Line graph 

le line graph d'un graphe G{displaystyle G}G est le graphe L(G){displaystyle L(G)}L(G) où on inverse sommets et arêtes, c'est-à-dire que deux sommets adjacents dans le line graph correspondent à deux arêtes incidentes à un même sommet dans G.



M |




Maille 


girth en anglais, longueur du plus court cycle. Si un graphe est acyclique, sa maille est considérée comme infinie. La maille paire (respectivement maille impaire) est la longueur du plus court cycle de longueur paire (respectivement impaire).


Mineur 

un graphe H{displaystyle H}H est un mineur de G{displaystyle G}G s'il est isomorphe à un graphe pouvant être obtenu en contractant zéro ou plus arêtes de G{displaystyle G}G.


Morphisme 

application entre deux graphes qui respecte la structure de ces graphes.

Multigraphe 

graphe doté d'une ou plusieurs arêtes multiples ou de boucles.



N |



Nœud 

sommet dans un réseau. Un nœud interne est un sommet dans un arbre de degré supérieur à 1, c'est-à-dire n'étant pas une feuille.


Nombre chromatique 

nombre minimum de couleurs pour colorer un graphe. Le nombre chromatique d'un graphe G{displaystyle G}G est noté χ(G){displaystyle chi (G)}chi (G).

Noyau 

sous-ensemble de sommets à la fois stable et dominant.


Nul 

un graphe nul est soit un graphe ne contenant aucun sommet, soit un graphe dont tous les sommets sont isolés (i.e. sans arêtes ni arcs).



O |



Ordre 

nombre de sommets du graphe.


Orienté 

un graphe est orienté si les arêtes ont un sens, par exemple euv{displaystyle e_{uv}}e_{{uv}} indique qu'il y a un arc de u{displaystyle u}u à v{displaystyle v}v. Un graphe est non-orienté si ses arêtes n'ont pas de sens : euv{displaystyle e_{uv}}e_{{uv}} indique qu'il y a une arête entre u{displaystyle u}u et v{displaystyle v}v.

Outer-planar 

voir planaire extérieur.



P |




Parfait 

un graphe est parfait si le nombre chromatique de chacun de ses sous-graphes induits H{displaystyle H}H est égal à la taille de la clique maximale de H{displaystyle H}H.

Partiel 

Un graphe (V,F){displaystyle (V,F)}{displaystyle (V,F)} est un graphe partiel de (V,E){displaystyle (V,E)}{displaystyle (V,E)} si F⊆E{displaystyle Fsubseteq E}{displaystyle Fsubseteq E}. Un sous-graphe partiel de (V,E){displaystyle (V,E)}{displaystyle (V,E)} est un graphe (W,F){displaystyle (W,F)}{displaystyle (W,F)}, avec W⊆V{displaystyle Wsubseteq V}{displaystyle Wsubseteq V} et F⊆E{displaystyle Fsubseteq E}{displaystyle Fsubseteq E}. Un sous-graphe de (V,E){displaystyle (V,E)}{displaystyle (V,E)} est un graphe (W,F){displaystyle (W,F)}{displaystyle (W,F)}, où W⊆V{displaystyle Wsubseteq V}{displaystyle Wsubseteq V} et F{displaystyle F}F est la restriction de E{displaystyle E}E à W{displaystyle W}W : (x,y)∈F{displaystyle (x,y)in F}{displaystyle (x,y)in F} si et seulement si (x,y)∈E{displaystyle (x,y)in E}{displaystyle (x,y)in E} et x,y∈F{displaystyle x,yin F}{displaystyle x,yin F}.


Partition 

séparation des sommets du graphe en des ensembles de sommets disjoints deux à deux et non vides dont l'union permet de retrouver tous les sommets. Formellement, une partition d'un graphe G{displaystyle G}G en k{displaystyle k}k parties sépare l'ensemble des sommets V{displaystyle V}V en un ensemble Pk={V1,...,Vk}{displaystyle P_{k}={V_{1},...,V_{k}}}P_{k}={V_{1},...,V_{k}} qui vérifie les trois propriétés suivantes : Vi∈Pk,Vi≠{displaystyle forall V_{i}in P_{k},V_{i}neq emptyset }forall V_{i}in P_{k},V_{i}neq emptyset et Vi⊂V{displaystyle V_{i}subset V}V_{i}subset V ; i=1..kVi=V{displaystyle cup _{i=1..k}V_{i}=V}cup _{{i=1..k}}V_{i}=V ; et (Vi,Vj)∈Pk2,i≠j⇒Vi∩Vj=∅{displaystyle forall (V_{i},V_{j})in P_{k}^{2},ineq jRightarrow V_{i}cap V_{j}=emptyset }forall (V_{i},V_{j})in P_{k}^{2},ineq jRightarrow V_{i}cap V_{j}=emptyset .

Petit monde 

un graphe a le phénomène du petit-monde si son coefficient de clustering est élevé et la distance moyenne entre deux sommets faible. Cette notion provient de la physique, et il n'y a pas de définition exacte quant à ce qui est élevé et ce qui est faible ; on considère la distance moyenne comme faible tant qu'elle n'excède pas le logarithme du nombre de sommets.


Planaire 

un graphe est planaire si on peut le dessiner dans un plan sans croiser deux arêtes. Un graphe est planaire s'il ne contient pas K5{displaystyle K_{5}}K_5 et K3,3{displaystyle K_{3,3}}K_{3,3} comme mineurs.


Planaire extérieur 

dans un graphe planaire, on considère les régions (ou faces) entourées par des arêtes comme internes. L'ensemble du graphe est donc entouré par une région externe. Si tous les sommets sont sur la face externe, alors le graphe est planaire extérieur.

Plongement 

soient deux graphes G1=(V1,E1){displaystyle G_{1}=(V_{1},E_{1})}G_{1}=(V_{1},E_{1}) et G2=(V2,E2){displaystyle G_{2}=(V_{2},E_{2})}G_{2}=(V_{2},E_{2}), un plongement est une fonction injective de V2{displaystyle V_{2}}V_{2} dans V1{displaystyle V_{1}}V_{1} tel que chaque arête de V2{displaystyle V_{2}}V_{2} corresponde à un chemin disjoint de G1{displaystyle G_{1}}G_1. Un plongement permet de dire qu'on peut utiliser un graphe pour simuler les capacités de l'autre en termes de connexion : s'il y a une arête (i.e. un chemin dédié) entre deux sommets, alors on la retrouvera dans le graphe simulant sous la forme d'un chemin dédié (mais pouvant être plus long).


Point d'articulation 

dans un graphe connexe, un sommet est dit d’articulation si le sous-graphe obtenu en le supprimant n’est pas connexe.


Polynôme caractéristique 

le polynôme I−A|{displaystyle |lambda I-A|}|lambda I-A| de la matrice d'adjacence A{displaystyle A}A d'un graphe G est son polynôme caractéristique, et on le note PG(λ){displaystyle P_{G}(lambda )}P_{G}(lambda ).




Exemple de graphe pondéré



Pondéré 

un graphe pondéré est un graphe auquel on adjoint une fonction de valuation. Un graphe peut être pondéré/valué sur ses sommets comme sur ses arêtes. On note p(v){displaystyle p(v)}p(v) (resp. p(i){displaystyle p(i)}p(i)) le poids d'un sommet v{displaystyle v}v (resp. i{displaystyle i}i) et p(v,v′){displaystyle p(v,v')}p(v,v') (resp. p(i,j){displaystyle p(i,j)}p(i,j)) le poids d'une arête (v,v′){displaystyle (v,v')}(v,v') (resp. (i,j){displaystyle (i,j)}(i,j)).


Pont 

dans un graphe connexe, un pont est une arête dont la suppression déconnecte le graphe.

Produit 

le produit de deux graphes G{displaystyle G}G et H{displaystyle H}H (remplissant éventuellement certaines conditions) est un troisième graphe obtenu à partir de G{displaystyle G}G et de H{displaystyle H}H en appliquant certaines règles. On distingue le produit cartésien, le produit tensoriel (en), le produit lexicographique (en), le produit fort (en), le produit conormal, le produit modulaire (en), le produit enraciné (en) et le produit zig-zag de graphes.

Promenade 

également appelé parcours ; voir chemin (considéré en général comme non-élémentaire). Une promenade close (ou parcours fermé) est un circuit.

Puits 

dans un problème de flot, sommet consommant le flot. Généralement de degré sortant nul, mais pas nécessairement.



Q |



R |




Rayon 

excentricité minimale des sommets, notée R{displaystyle R}R.


Régulier 

un graphe est k{displaystyle k}k-régulier si chacun de ses sommets est de degré k{displaystyle k}k.

Relation de Djokovìc-Winkler 

deux arêtes exy{displaystyle e_{xy}}e_{{xy}} et euv{displaystyle e_{uv}}e_{{uv}} sont en relation de Djokovìc-Winkler, et on le note exyΘeuv{displaystyle e_{xy}Theta e_{uv}}e_{{xy}}Theta e_{{uv}} si on a l'inégalité dG(x,u)+dG(y,v)≠dG(x,v)+dG(y,u){displaystyle d_{G}(x,u)+d_{G}(y,v)neq d_{G}(x,v)+d_{G}(y,u)}d_{G}(x,u)+d_{G}(y,v)neq d_{G}(x,v)+d_{G}(y,u). Cette relation est réflexive et symétrique[3].


Réseau de flot ou réseau de transport 

un graphe valué aux arcs modélisant un problème de transport.



S |




Séparateur 

C'est un sous-ensemble X{displaystyle X}X de l'ensemble V{displaystyle V}V des sommets d'un graphe tel que le sous-graphe induit par G∖X{displaystyle Gsetminus X}Gsetminus X n’est pas connexe.


Simple 

également appelé Schlicht[4]), graphe fini, non orienté, sans boucles ni arêtes multiples.

Sommet 

un graphe est composé de sommets reliés par des arcs ou des arêtes. Également appelé nœud ou plus rarement point.

Sommet-transitif 

un graphe est sommet-transitif si son groupe d'automorphismes agit transitivement sur l'ensemble de ses sommets. Autre formulation de la condition : pour tout couple de sommets, au moins un automorphisme envoie la première composante sur la seconde. Tous les sommets jouent exactement le même rôle à l'intérieur du graphe. Un graphe sommet-transitif est ainsi nécessairement régulier.

Source 

dans un problème de flot, sommet produisant le flot. Un tel sommet est généralement de degré entrant nul, mais pas nécessairement.

Split 

un graphe G=(V,E){displaystyle G=(V,E)}G=(V,E) est Split s'il y a une partition de V en deux sous-ensembles S et C tel que S est un ensemble de G et C est une clique de G. On note G=(S,C,E){displaystyle G=(S,C,E)}G=(S,C,E).


Sous-graphe 

graphe contenu dans un autre graphe. Formellement, avec des notations intuitives, un graphe H=(VH,EH){displaystyle H=(V_{H},E_{H})}H=(V_{H},E_{H}) est un sous-graphe de G=(VG,EG){displaystyle G=(V_{G},E_{G})}G=(V_{G},E_{G}) si VH⊂VG{displaystyle V_{H}subset V_{G}}V_{H}subset V_{G} et EH⊂EG{displaystyle E_{H}subset E_{G}}E_{H}subset E_{G}.

Spanner 

sous-graphe couvrant dont on essaye de minimiser le nombre d'arêtes (i.e. la densité) tout en conservant des bonnes propriétés de distance. Dans un spanner additif (respectivement multiplicatif), la distance entre deux sommets peut être augmentée (respectivement multipliée) jusqu'à un certain facteur appelé le délai (respectivement la dilatation).

Spectre 

ensemble des valeurs propres d'une matrice représentant le graphe. La matrice peut être de Laplace ou d'adjacence. Les relations entre le spectre du graphe et ses propriétés font l'objet de la théorie spectrale des graphes.


Stable 

un ensemble stable est un ensemble de sommets 2 à 2 indépendants. Synonyme : ensemble indépendant.


Subdivision 

la subdivision d'un graphe consiste à ajouter des sommets sur les arêtes, c'est-à-dire à remplacer des arêtes par des chemins.


Subdivision barycentrique 

la subdivision d'un graphe G{displaystyle G}G où chaque arête de G{displaystyle G}G a été remplacée par un chemin de longueur deux par insertion d'un sommet dans chaque arête.


Symétrique 

un graphe est symétrique s'il est à la fois arête-transitif et sommet-transitif. Cela revient à vérifier que toutes ses arêtes et tous ses sommets sont indistinguables en termes d'isomorphisme de graphe. Exemple : graphe de Petersen.



T |



Taille 

nombre d'arêtes (ou d'arcs) du graphe.

Technique spectrale 

technique faisant intervenir le spectre du graphe.


Tournoi 

un graphe orienté obtenu en orientant chaque arête d'un graphe complet.


Transposé 

le transposé d'un graphe orienté est le même graphe, mais dans les arêtes ont été inversées.

Transversal 

un transversal (ou couverture nodale, ou support) d'un graphe est un sous-ensemble de sommet T tel que toute arête du graphe est incidente à au-moins un sommet de T. Le complémentaire d'un transversal est un stable.


Triangle 

cycle de longueur trois.


Triangulé 

un graphe est triangulé s'il ne contient pas un cycle de longueur quatre sans corde comme mineur. Les arbres, et les graphes d'intervalles notamment, sont triangulés.

Trivial 

un graphe est trivial s'il a un seul (graphe singleton) ou aucun sommet (graphe nul). On peut utiliser un graphe trivial pour commencer une preuve par récurrence, mais ils sont implicitement exclus des théorèmes dont ils constitueraient parfois des contre-exemples inintéressants.



U |



V |



Valuation 

fonction associant un poids à chaque arête et/ou sommet du graphe. On parle alors de graphe valué. Voir la définition de graphe pondéré plus haut dans cette page.

Vecteur d'intersection 

séquence {b0,b1,...bD,c1,c2,...,cD}{displaystyle {b_{0},b_{1},...b_{D},c_{1},c_{2},...,c_{D}}}{b_{0},b_{1},...b_{D},c_{1},c_{2},...,c_{D}} d'un graphe distance-régulier.


Vide 

un graphe vide est un graphe sans arêtes, voir graphe nul.


Voisinage 

le voisinage d'un sommet v est l'ensemble des sommets adjacents à v (et éventuellement le sous-graphe induit)



W |



X |



Y |



Z |



Notes et références |




  1. a et bGambette, Philippe, Méthodes combinatoires de reconstruction de réseaux phylogénétiques (Thèse de doctorat), Université Montpellier II – Sciences et Techniques du Languedoc, 2010, p. 16


  2. (en) Irène Charon, Iiro Honkala, Olivier Hudry et Antoine Lobstein - Structural properties of twin-free graphs, The electronic journal of combinatorics, volume 14, 2007.


  3. (en) D. Djokovìc - Distance preserving subgraphs of hypercubes, Journal of Combin. Theory. Ser. B, numéro 14, pages 263-267, 1973.


  4. (en) Dragos M. Cvetkovic et Michael Doob et Horst Sachs - Spectra of Graphs, Heidelberg, Leipzig, 1994, (ISBN 3335004078).



Voir aussi |


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