Graph Theory As I Have Known It

Graph Theory As I Have Known It pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Oxford University Press
作者:W. T. Tutte
出品人:
页数:168
译者:
出版时间:1998-8-13
价格:USD 130.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9780198502517
丛书系列:
图书标签:
  • 数学
  • Math
  • 图论
  • 数学
  • 组合数学
  • 离散数学
  • 算法
  • 计算机科学
  • 网络分析
  • 图算法
  • 数学建模
  • 理论计算机科学
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具体描述

This book provides a unique and unusual introduction to graph theory by one of the founding fathers, and will be of interest to all researchers in the subject. It is not intended as a comprehensive treatise, but rather as an account of those parts of the theory that have been of special interest to the author. Professor Tutte details his experience in the area, and provides a fascinating insight into how he was led to his theorems and the proofs he used. As well as being of historical interest it provides a useful starting point for research, with references to further suggested books as well as the original papers. The book starts by detailing the first problems worked on by Professor Tutte and his colleagues during his days as an undergraduate member of the Trinity Mathematical Society in Cambridge. It covers subjects such as comnbinatorial problems in chess, the algebraicization of graph theory, reconstruction of graphs, and the chromatic eigenvalues. In each case fascinating historical and biographical information about the author's research is provided.

图论的优雅与力量:一次深度探索 图论,这门研究离散结构中对象之间关系的数学分支,以其简洁的语言和深刻的洞察力,在科学、工程、社会学乃至艺术等诸多领域都展现出强大的生命力。它如同一个精密的工具箱,为我们理解复杂系统、解决棘手问题提供了独特的视角和解决方案。本书并非对某一特定图论文献的梳理,而是旨在以一种更广阔、更具启发性的方式,带领读者走进图论的迷人世界,领略其核心概念的优雅,体会其解决问题的强大力量,并展望其未来的无限可能。 我们将从最基础的图的定义出发,揭示其背后蕴含的结构化思维。一个由顶点和边构成的抽象模型,如何能够如此恰当地描述现实世界中的各种联系?我们将探讨不同类型的图——无向图、有向图、加权图、多重图——以及它们各自适用于分析的问题场景。你会发现,从社交网络中的人际关系,到城市交通的路线规划,抑或是蛋白质之间的相互作用,图论都提供了描绘和分析这些关系的通用语言。 接着,我们将深入图论的核心概念,探寻那些支撑其理论大厦的基石。连通性是图论中的一个基本属性,它关乎图的整体结构和信息传递的效率。我们会分析连通图、强连通图,以及割点、桥等概念,理解它们在网络可靠性、鲁棒性分析中的重要作用。想象一下,如果一个通信网络的某个节点失效,整个网络是否还能保持畅通?图论中的连通性概念能够为我们提供精确的答案。 遍历图是另一个至关重要的课题。欧拉路径和欧拉回路,这两个看似简单的概念,却源于一个古老而有趣的数学谜题——柯尼斯堡七桥问题。我们不仅会回顾这段历史,更会深入理解求解欧拉路径和回路的充要条件,以及它们在路径规划、任务调度等实际应用中的价值。又比如,在一个需要访问所有地点的旅行推销员问题中,如何找到最短的回路?这自然引出了我们即将探讨的另一大类问题。 哈密顿路径和哈密顿回路,是图论中另一类经典的组合优化问题。虽然找到一个图的哈密顿回路在计算上通常比欧拉回路更为困难,但它们在诸如旅行商问题、芯片布线、DNA测序等许多实际问题中扮演着核心角色。我们将讨论一些求解这些问题的算法,包括精确算法和启发式算法,并分析它们的优缺点和适用范围。理解这些算法,不仅是掌握图论知识,更是学习如何用数学的严谨性去解决现实世界的复杂挑战。 除了描述图的结构和探索其遍历性,我们还将关注图的度量和距离。最短路径问题是图论中最具代表性、应用最广泛的问题之一。从导航系统中的路线搜索,到网络数据传输的最优路径选择,最短路径算法(如Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法)都发挥着不可替代的作用。我们将详细解析这些算法的原理,并理解它们如何高效地在图的众多路径中找到最优解。 我们还将探讨图的匹配问题,这关乎如何在图的边集中选择一组不互相冲突的边。例如,在一个为期末考试安排监考老师的任务中,如何确保每个老师只被安排到一个考场,同时尽可能满足老师的偏好?二分图匹配算法(如Hopcroft-Karp算法)能够为这类问题提供有效的解决方案。同时,最大匹配和完美匹配的概念,也揭示了图结构中蕴含的配对可能性和资源分配效率。 连通分量、支撑树、最小支撑树等概念,则为我们理解图的局部和全局结构提供了更精细的工具。支撑树的概念,让我们能够从一个复杂的图结构中提取出最简洁、最能代表其连通性的骨架。而最小支撑树(如Prim算法、Kruskal算法)则是在保持图的连通性的前提下,寻求边权重之和最小的结构,这在网络设计、成本优化等领域有着至关重要的应用。 着色问题,特别是图的着色,是另一个引人入胜的领域。著名的四色定理,证明了任何平面图都可以用四种颜色进行着色,使得相邻的顶点颜色不同。这不仅是图论中的一个里程碑式的成就,也揭示了图形结构与颜色分配之间的深刻联系。图的着色问题在资源分配、调度问题、频率分配等方面都有着广泛的应用。 此外,我们还会触及一些更高级的主题,例如流网络。流网络模型能够描述物质、信息或能量在网络中的流动,例如交通流量、通信带宽、化工生产过程等。最大流最小割定理是流网络理论的核心,它揭示了网络容量与瓶颈之间的深刻关系,为解决各种资源分配和容量规划问题提供了强大的数学工具。 本书的编写并非意在穷尽图论的每一个角落,因为图论的研究领域仍在不断拓展和深化。我们的目标是提供一个扎实的基础,引导读者建立起对图论核心概念的深刻理解,培养运用图论思维解决问题的能力。通过对这些经典问题和算法的深入剖析,我们希望读者能够领略到图论的数学之美:简洁而普适的定义,严谨而深刻的逻辑推理,以及解决现实世界问题的强大能力。 在探索引入图论的旅程中,我们不回避其挑战性,但更强调其优雅和力量。我们相信,一旦读者熟悉了图论的语言和工具,就会发现它能够开启理解和解决众多复杂问题的全新视角。图论不仅仅是抽象的数学理论,它更是洞察世界、构建秩序、驱动创新的有力武器。愿这本书成为您探索图论精彩世界的起点,激发您对这个迷人领域的持久兴趣。

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目录信息

读后感

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用户评价

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从文笔上看,作者的语言风格兼具古典的精确与现代的灵动。他似乎深谙用最凝练的词语表达最丰富的内涵,避免了冗长和重复的术语堆砌。在某些关键的定义和引理旁,他会特意加入一些精妙的比喻,这些比喻往往来自于生活中的常见现象,但又精准地映射了数学结构的核心特征,这对于非纯数学背景的读者来说,是极大的福音。这种文风使得阅读体验非常流畅,几乎没有因语言障碍而产生的卡顿感。即便是需要长时间集中精力的深度阅读,也能保持心流状态。我甚至会偶尔停下来,仅仅为了回味某一句措辞的精妙,那种“原来还可以这样表达”的惊喜感,是很多学术著作所不具备的。它证明了学术著作完全可以做到既严谨又富有文学性的美感。

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这本书的价值体系构建非常完整,它似乎不仅仅是一本关于图论的教材,更像是一部关于“如何进行数学思考”的入门指南。作者在全书中始终强调对问题的建模、对约束条件的识别以及对潜在边界情况的预判。在我看来,最能体现其价值的是其对于“未解决问题”的处理方式。他并未回避理论的局限性,而是慷慨地展示了当前领域内尚未攻克的堡垒,并清晰地指出了阻碍研究的根本性困难所在。这种坦诚的态度,极大地激发了年轻研究者的好奇心和挑战欲。它没有给人一种“知识已经完备”的错觉,反而像是在一本已经绘制完成的地图上,用醒目的标记指出了下一片等待探索的未知海域。这种前瞻性和引导性,是衡量一本优秀学术著作能否经久不衰的关键所在。

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作者的叙事方式极其个人化,读起来更像是跟随一位经验丰富的老教授进行一对一的深度交谈,而非面对一本冷冰冰的教材。他并未采用那种自上而下的权威口吻,而是以一种“我如何理解这个概念”的亲历者视角娓娓道来。例如,在探讨图的连通性问题时,他穿插了自己早年求学时遇到的困惑以及最终豁然开朗的“啊哈!”瞬间,这种真诚的分享极大地拉近了读者与作者的距离,使得那些抽象的理论不再高高在上,而是变得触手可及。我发现自己常常会不自觉地在脑海中与作者进行“辩论”——思考他给出的路径是不是我当初会选择的路径,这种主动的思维参与,让学习过程充满了活力和探索欲。他对于历史演变和不同学派观点的梳理,也充满了洞察力,让人明白知识的形成是一个充满试错与修正的动态过程,而非一蹴而就的真理。

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这本书在处理复杂证明和算法描述时,展现出一种近乎艺术的清晰度。很多关于NP完全性或匹配算法的章节,以往总让我感到云里雾里,但在这里,作者似乎有一种魔力,能将层层嵌套的逻辑结构简化到最纯粹的状态。他非常注重“为什么”而不是仅仅停留在“是什么”的层面。比如,在阐述某个优化问题的动态规划解法时,他会先详细剖析为什么贪心策略在此无效,继而引出状态转移方程的必要性,每一步的逻辑推导都如同剥洋葱般,层层递进,毫不拖泥带水。这种结构化的讲解方式,不仅教会了读者如何解决特定的问题,更重要的是培养了一种严谨的数学建模思维。对于那些希望将理论应用于实际工程问题的读者来说,这种“理论支撑下的应用实践”的讲解模式,无疑是极为宝贵的财富,它让我对算法的鲁棒性和效率有了更深层次的理解。

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这本书的装帧设计简直是一场视觉盛宴,内页的排版布局巧妙地平衡了学术的严谨与阅读的舒适。我尤其欣赏作者在引入新概念时所采用的插图和图示,它们并非简单的装饰,而是真正起到了梳理复杂逻辑、搭建直观理解框架的作用。拿离散数学中那些晦涩难懂的定理来说,通常需要反复研读才能摸索出其中的脉络,但在这里,每一个图例都仿佛是为特定概念量身定制的“思维导航仪”,让初学者也能迅速捕捉到问题的核心。纸张的触感也极佳,厚实而不失韧性,即便是长期翻阅也不会轻易磨损,看得出出版方在细节处理上的用心良苦。封面那种低饱和度的色调搭配,透露出一种沉稳而深邃的气质,与书的主题完美契合,放在书架上都显得格外有格调。这种对实体书体验的极致追求,在如今这个数字化阅读盛行的时代,显得尤为珍贵,它让人愿意沉下心来,用一种近乎仪式感的方式去接近知识。

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