Связность графа
Свя́зность гра́фа, одна из топологических характеристик графа. Граф называется связным, если для любых его вершин и существует цепь, соединяющая эти вершины. Числом вершинной связности графа (обозначение ) называется наименьшее число вершин, удаление которых (вместе с инцидентными им рёбрами) приводит к несвязному графу или к графу, состоящему из одной изолированной вершины. Числом рёберной связности (обозначение ) называется наименьшее число рёбер графа , удаление которых приводит к несвязному графу. Граф называется -связным, если , и -рёберно связным, если . Максимальный по включению -связный подграф графа называется его -связной компонентой; 1-связная компонента называется компонентой связности. При исследовании коммуникационных и логических сетей числа связности соответствующих графов можно интерпретировать как степень надёжности этих сетей.
В теории графов изучаются способы установления связности графов, условия, при которых граф является -связным или -рёберно связным, соотношения между различными видами связности, зависимость чисел связности от других параметров графа и т. п. Так, если – минимальная степень вершин графа , то справедливы следующие неравенства: .
Для любых целых () существует граф , у которого , , . Если граф имеет вершин и , то . Говорят, что множество вершин, рёбер или вершин и рёбер разделяет вершины и , если и принадлежат разным компонентам связности графа , полученного из удалением элементов множества . Справедливы следующие утверждения.
Наименьшее число вершин, разделяющих две несмежные вершины и , равно наибольшему числу простых цепей, не имеющих общих вершин, соединяющих и . Граф является -связным тогда и только тогда, когда любая пара его вершин соединена по крайней мере вершинно непересекающимися цепями. Аналогичные теоремы справедливы и для рёберной связности. Граф -рёберно связен тогда и только тогда, когда любая пара его вершин соединена по крайней мере -рёберно непересекающимися цепями. Множество рёбер, удаление которых приводит к несвязному графу, называется разрезом. В каждом графе наибольшее число рёберно непересекающихся разрезов, разделяющих вершины и , равно наименьшему числу рёбер простой цепи, соединяющей и , т. е. расстоянию между и .