-graphとは? わかりやすく解説

グラフ【graph】

読み方:ぐらふ

1 二つ以上の数量や関数の関係を図形に示したもの。

2 写真を主体とした雑誌。画報。


グラフ (QC七つ道具の)


グラフ (グラフ理論の)

読み方:ぐらふ
【英】:graph

概要

グラフは, 点の集合V\,, 枝の集合A\,および各枝a\in A\,の始点と終点を指定する2つの写像\partial^+: A \to V\,と\partial^-: A \to V\,からなる複合概念であり, グラフG=(V,A;\partial^+,\partial^-)\, (あるいは (V,A)\, )のように記される. グラフは平面上に, 点を丸で, 枝を矢線で描き, 幾何学的に表現される. 枝a\,の矢線の始点が\partial^+a\,を, 終点が\partial^-a\,を表す. 枝の方向を考慮する場合を有向グラフ, 考慮しない場合を無向グラフと呼び区別する.

詳説

 グラフ (graph)は,点の集合V\, ,枝の集合A\, および各枝a\in A\, の始点と終点を指定する二つの写像\partial^+: A \to V\, と\partial^-: A \to V\, からなる複合概念であり,グラフG=(V,A;\partial^+,\partial^-)\, のように記される.また,しばしばG=(V,A)\, のように略記される.グラフは平面上に,点を丸で,枝を矢線で描き,幾何学的に表現される.枝a\, の矢線の始点が\partial^+a\, を,終点が\partial^-a\, を表している.u=\partial^+a\, でv=\partial^-a\, であるとき,枝a\, は点u\, から点v\, への枝といわれる.すべての2点u\, , v\, に対して点u\, から点v\, への枝が高々1本だけであるとき, 点u\, から点v\, への枝があればそれを(u,v)\, のように点の順序対で表現することも多い.これからも分かるようにグラフはその点集合上の2項関係を表すものであると考えることができる.様々なシステムの構造を捕らえるとき, それらのシステムの構成要素の間の2項関係を考えることはもっとも基本的であり, モデル化も容易である.枝(u,v)\, はu\, からv\, へのものの流れ(の存在)を表現したり, u\, からv\, への因果関係,通信ケーブルや道路などのリンクの存在などを表現したりする.日常的にも用いられる「・・・ネットワーク」や「・・・網」といわれるものはグラフ構造を持つものである.

 取り扱う問題によっては, 各枝の始点と終点がどちらであるかを気にしない(すなわち対称な2項関係を考える)こともある.このようなとき,平面上の幾何学的表現では各枝を表現する矢線から矢印を取って,そのグラフを表現する.このようなグラフは無向グラフ (undirected graph) と呼ばれる.最初に定義した通常のグラフを無向グラフと対比して示したいとき, これを有向グラフ (directed graph あるいは digraph) という.グラフの用語については,日本語および英語の両方とも,必ずしも統一されていない.点は,頂点,節点とも呼ばれ,枝は,辺,弧,線などとも呼ばれる.英語では,点はvertex, node, 枝は edge, arc などがよく用いられる(枝に対し有向グラフでarc, 無向グラフでedgeを用いる流儀もある).グラフの枝(や点)にそれに付随する容量,長さ,費用などの属性を付与してグラフ中のものの流れなどを考える場合, これをネットワーク (network) と呼ぶ.

 グラフG=(V,A)\, 上の点u\, から点v\, へ枝の向きは無視して接続する点と枝をたどって到達できるとき,たどる順に得られる点と枝の交互列を点u\, から点v\, への道(あるいは路)(path) という.その道上の枝がたどる向きにすべて揃っているとき,そのような道を有向道(あるいは有向路)(directed path)という.道および有向道は,少なくとも1本の枝を含み, その始点と終点が一致するとき,閉路(closed path (cycle))および有向閉路(directed closed path (directed cycle))と呼ばれる.平面上に枝を交差させることなく幾何学的に表現することが可能なグラフを平面グラフ (planar graph) という.閉路を含まない連結なグラフを木 (tree)という.グラフG\, の点集合v\, のある2分割\{U,W\}\, が存在して,各枝がU\, の点とW\, の点を結ぶとき,このグラフG\, を2部グラフ (bipartite graph) という.U\, とW\, の点の数がそれぞれm\, とn\, であって,U\, の各点とW\, の各点を結ぶ枝が丁度1本存在するとき,この2部グラフを完全2部グラフと言い, {\rm K}_{m,n}\, のように表す.グラフG\, が自己閉路(1本の枝からなる閉路)を含まず, そのすべての相異なる2点に対してそれらを結ぶ丁度1本の枝が存在するとき,このグラフを完全グラフ (complete graph)(あるいは完備グラフ)という.ここで,V\, の点の数がn\, であるとき,これをn\, 点完全グラフと呼び, {\rm K}_n\, のように表す.

 二つのグラフG_1=(V_1,A_1;\partial^+_1,\partial^-_1)\, とG_2=(V_2,A_2;\partial^+_2,\partial^-_2)\, に対して, グラフG_1\, の点と枝の接続関係は保ったままV_1\, の各点の名前(ラベル)を変えてV_2\, とし,同時にA_1\, の各枝の名前(ラベル)を変えてA_2\, としてグラフG_1\, からグラフG_2\, を得ることが可能であるとき, これらの二つのグラフは同形である (isomorphic)という.また,二つのグラフG_1=(V_1,A_1;\partial^+_1,\partial^-_1)\, とG_2=(V_2,A_2;\partial^+_2,\partial^-_2)\, に対して, V_2\subseteq V_1\, , A_2\subseteq A_1\, であり,\partial^+_2\, が\partial^+_1\, を,\partial^-_2\, が\partial^-_1\, を,それぞれ,A_2\, 上に制限したものになっているとき, グラフG_2\, をグラフG_1\, の部分グラフという.与えられたグラフG\, の幾何学的表現から,いくつかの枝を消し,いくつかの孤立して残る点を消して得られる幾何学的表現に対応するグラフが元のグラフG\, の部分グラフである.



参考文献

[1] C. Berge, Graphes et Hypergraphes, Dunod, 1970. 伊理正夫 他 訳,『グラフの理論, I~III』, サイエンス社,1976.

[2] J. A. Bondy and U. S. R. Murty, Graph Theory with Applications, North-Holland, 1976.

[3] R. Diestel, Graph Theory, 3rd ed., Springer, 2005. 根上生也,太田克弘 訳, 『グラフ理論』, シュプリンガー・フェアラーク東京,2000.

[4] F. Harary, Graph Theory, Addison-Wesley, 1969. 池田貞雄 訳,『グラフ理論』, 共立出版,1971.

[5] 伊理正夫, 藤重悟, 大山達雄,『グラフ・ネットワーク・マトロイド』,産業図書,1986.


Graph

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/03/07 02:33 UTC 版)

「Microsoft Office ツール」の記事における「Graph」の解説

開発者向けのサービスについては「en:Microsoft Graph」をご覧ください。 Microsoft Graph(旧Microsoft Chart)は、 ExcelやAccessなどのMicrosoft Officeプログラムで、チャートやグラフを作成するOLEアプリケーションである。このプログラムは、 Visual Basicの OLEアプリケーションオブジェクトとして利用できる。 Microsoft Graphはさまざまな種類のグラフをサポートしており、Office 2003まではOfficeアプリケーション内でグラフを表示するためのコンポーネントとして使用されていた。 Office 2007 からは新しいグラフエンジンが搭載され、3Dレンダリング、透明度、影などの高度なフォーマットをサポートし、レイアウトをカスタマイズして、さまざまな傾向を強調することもできるようになった。 Microsoft Graphは互換性のために残っており、Officeプログラムの[挿入]タブの[オブジェクト]メニューで使用できる。 Microsoft Chartは、マイクロソフトが1980年代初期に出荷していたMicrosoft Multiplanとともに出荷され、当時成功していたLotus 1-2-3と競合した。 Microsoft Chartは、ボックスデザインとメニューをMultiplanと共有し、Multiplanデータをインポートできた。単純なグラフ(円、棒、線)は、グラフィックスモードで画面に描画された。当時はMS-DOSがマルチタスクオペレーティングシステムではなかったため、Multiplanを終了してからChartを読み込んでグラフを作成・描画する必要があった。 1990年代初頭、Microsoft ChartはMicrosoft Graphに名前が変更された。

※この「Graph」の解説は、「Microsoft Office ツール」の解説の一部です。
「Graph」を含む「Microsoft Office ツール」の記事については、「Microsoft Office ツール」の概要を参照ください。

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