Графы, 9 класс: примеры с решением

Граф в информатике — это схема из точек и линий между ними: города и дороги, станции и перегоны. Здесь объясняем, как читать граф и таблицу, искать кратчайший путь и считать маршруты.

60 заданий9 класс
Информатика9 класс2 заданияКратчайший путь по таблице протяжённости дорог

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E построены дороги, протяжённость которых (в километрах) приведена в таблице слева. Определи длину кратчайшего пути…

Информатика9 класс2 заданияГраф, простой цикл

На рисунке изображён граф. Какова наибольшая длина его простого цикла?

Информатика9 классГрафы: цикл в связном графе

Изобразите связный граф с семью вершинами, который имеет цикл, длина которого равна 9.

Информатика9 классПодсчёт путей в ориентированном графе

На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой…

Информатика9 классПодсчёт путей в ориентированном графе

На рисунке - схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой. Сколько…

Информатика9 классПодсчёт путей в ориентированном графе

На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой…

Информатика11 классПодсчёт путей в ориентированном графе

На рисунке — схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой…

Информатика9 классПодсчёт путей в ориентированном графе

На рисунке – схема дорог, связывающих города А, Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К. По каждой дороге можно двигаться только в одном направлении, указанном стрелкой…

Информатика9 классКратчайший путь по таблице дорог

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь в графе по таблице весов

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F, Z построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь в графе по таблице весов

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F, Z построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь по таблице расстояний

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь в графе по таблице

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайшие и наибольшие пути в графе по таблице

В таблицах приведена стоимость перевозки грузов между соседними станциями. Если пересечение строки и столбца пусто, то соответствующие станции не являются…

Информатика9 классКратчайший путь в графе по таблице расстояний

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь по таблице дорог

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь по таблице дорог

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классРасписание перелётов, поиск кратчайшего маршрута

Между четырьмя местными аэропортами: ВОСТОК, ИВОЛГИНО, НИКОЛАЕВО и СОСНОВКА, ежедневно выполняются авиарейсы. Приведён фрагмент расписания перелётов между…

Информатика9 классКратчайший путь по таблице дорог

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Информатика9 классКратчайший путь в графе по таблице

Между населёнными пунктами A, B, C, D, E, F, Z построены дороги, протяжённость которых приведена в таблице. (Отсутствие числа в таблице означает, что прямой…

Что такое граф в информатике

Граф состоит из вершин и рёбер. Вершины — это точки (города, станции, люди), рёбра — линии, которые их соединяют (дороги, рельсы, знакомства). Рисунок можно нарисовать как угодно, важно только, какие вершины соединены.

В заданиях встречаются несколько видов графов:

  • неориентированный граф: по ребру можно ехать в обе стороны;
  • ориентированный граф: у ребра есть стрелка, и ехать можно только по ней;
  • взвешенный граф: у каждого ребра есть число (длина дороги, время в минутах, стоимость);
  • связный граф: от любой вершины можно дойти до любой другой.

Путь — это последовательность вершин, где каждая следующая соединена с предыдущей. Длина пути во взвешенном графе равна сумме весов рёбер, а в обычном — числу рёбер. Цикл — путь, который заканчивается в той же вершине, где начался.

Когда граф задан таблицей, на пересечении строки и столбца стоит вес ребра между этими вершинами. Пустая клетка значит, что прямой дороги нет. Для неориентированного графа такая таблица симметрична: число на пересечении A и B равно числу на пересечении B и A. Это помогает заполнять пропуски и проверять себя. Сами графы часто служат информационной моделью реальной ситуации, например карты дорог.

Как найти кратчайший путь в графе по таблице

Возьмём пять пунктов и таблицу дорог. Нужно найти длину кратчайшего пути из A в E.

A B C D E
A 4 2
B 4 1 5
C 2 1 8 10
D 5 8 3
E 10 3

Шаг 1. Выпиши дороги из таблицы: A–B 4, A–C 2, B–C 1, B–D 5, C–D 8, C–E 10, D–E 3. Каждую дорогу берём один раз, потому что таблица симметрична.

Шаг 2. Посмотри, как можно попасть в конечный пункт E. В него ведут только две дороги: из C (10) и из D (3).

Шаг 3. Переберай маршруты и считай суммы:

  • A–C–E: 2 + 10 = 12;
  • A–B–D–E: 4 + 5 + 3 = 12;
  • A–C–D–E: 2 + 8 + 3 = 13;
  • A–C–B–D–E: 2 + 1 + 5 + 3 = 11.

Шаг 4. Выбери наименьшее значение. Ответ: 11.

Обрати внимание на последний маршрут. Он длиннее по числу дорог, но короче по километрам, потому что включает короткие участки 2, 1 и 3. Прямой путь не обязательно самый быстрый.

Как посчитать количество путей в ориентированном графе

В таких заданиях дан рисунок со стрелками, а нужно найти, сколько разных маршрутов ведёт из одной вершины в другую. Перебирать маршруты глазами долго и легко пропустить один. Надёжнее считать по вершинам.

Правило: число путей в вершину равно сумме чисел путей во все вершины, из которых в неё идут стрелки. Для начальной вершины ставим 1.

Пример. Стрелки: A→B, A→C, B→C, B→D, C→D, C→E, D→E. Сколько путей из A в E?

  • A: 1;
  • B: в неё идёт только стрелка из A, поэтому 1;
  • C: стрелки из A и B, 1 + 1 = 2;
  • D: стрелки из B и C, 1 + 2 = 3;
  • E: стрелки из C и D, 2 + 3 = 5.

Ответ: 5 путей. Вершины считай по порядку, начиная от начальной, так чтобы значения предшественников уже были известны.

Если в условии есть «проходит через Ж», посчитай путей от начала до Ж и от Ж до конца, потом перемножь числа. Если есть «не проходит через В», вычеркни вершину В вместе с её стрелками и считай заново. Сама идея опирается на комбинаторику: пути перемножаются, когда выбор делается по шагам, и складываются, когда есть несколько вариантов.

Где ошибаются чаще всего

Путают направление стрелок. В ориентированном графе нельзя ехать против стрелки, даже если так короче. Перед подсчётом пометь для каждой вершины, откуда в неё приходят стрелки.

Берут кратчайший по числу рёбер вместо кратчайшего по весу. Во взвешенном графе сравнивай суммы чисел, а не количество дорог.

Принимают за цикл любую последовательность вершин. Например, в графе со стрелками A→Б, A→В, В→Г, Г→А, Г→Б цикл только АВГА: каждая стрелка на месте, и путь возвращается в А. В варианте АБГА нет стрелки Б→Г, а ВГАБ заканчивается в Б, а не в В.

Теряют дороги из таблицы. Если задание даёт рисунок и таблицу, а номера пунктов в таблице не совпадают с буквами на схеме, сопоставляй их по числу дорог у пункта. Пункт с одной дорогой или с самым большим числом дорог проще найти и на рисунке, и в таблице. Остальные определяются по весам рёбер.

Ошибаются при подсчёте вершин и рёбер. Считай каждое ребро один раз. Для проверки сумма степеней вершин (числа рёбер у каждой) должна быть вдвое больше числа рёбер.

Какие задания по графам присылают ученики

Чаще всего ученики 9 класса присылают поиск кратчайшего пути по таблице дорог, подсчёт путей в ориентированном графе и задания, где схему нужно сопоставить с таблицей. Реже попадаются вершины и рёбра, циклы, заполнение симметричной таблицы и построение связного графа с заданным циклом.

Найди в списке выше задание, похожее на твоё, и посмотри ход решения: он показывает, в каком порядке считать. Если такого нет, сфотографируй своё задание и отправь на сайт, чтобы получить решение с пошаговым объяснением. Подготовиться к таким задачам помогут также темы алгоритмы и исполнители и логика.

Частые вопросы

Что такое граф в информатике

Граф — это набор вершин и рёбер, которые их соединяют. Так на схеме показывают дороги между городами, связи между людьми или переходы между состояниями.

Чем отличается ориентированный граф от неориентированного

В неориентированном графе по ребру можно двигаться в обе стороны, в ориентированном только по стрелке. Поэтому таблица неориентированного графа симметрична, а у ориентированного нет.

Как найти кратчайший путь в графе по таблице

Выпиши все дороги из таблицы, найди маршруты от начальной вершины до конечной и сложи веса рёбер каждого маршрута. Наименьшая сумма и есть ответ.

Что такое цикл в графе

Цикл — путь, который начинается и заканчивается в одной и той же вершине. В ориентированном графе при этом нужно идти строго по направлению стрелок.

Графы, 9 класс: примеры с решением | ДЗмэн