第三部分 图论 本部分主要内容 图的基本概念 树 欧拉图与哈密顿图 二部图与匹配 平面图 着色
第十一章 图的基本概念 主要内容 图 通路与回路 图的连通性 图的矩阵表示 预备知识 多重集合——元素可以重复出现的集合 无序集——AB={(x,y) | xAyB}
11.1 图 定义11.1 无向图G = <V,E>, 其中 (1) V为非空有穷集, 称为顶点集,其元素称为顶点 (2) E为VV 的多重有穷集, 称为边集, 其元素称为无向边, 简称边 例 无向图G = <V,E>, 其中 V = {v1, v2, v3, v4, v5}, E = {(v1,v1), (v1,v2), (v2,v3), (v2,v3), (v2,v5), (v1,v5), (v4,v5)}
有向图 定义11.2 有向图D=<V,E>,其中 (1) V 为非空有穷集, 称为顶点集,其元素称为顶点 (2) E为VV 的多重有穷集, 称为边集, 其元素称为有向边, 简称边 例 有向图D=<V,E>, 其中 V={a,b,c,d} E={<a,a>,<a,b>,<a,b>,<a,d>, <d,c>,<c,d>,<c,b>} 注意:图的集合表示与图形表示之间的对应
相关概念 1. 无向图和有向图通称图. 记顶点集V(G), 边集E(G). 2. 图的阶, n阶图. 3. n 阶零图Nn, 平凡图N1. 4. 空图. 5. 标定图与非标定图. 6. 有向图的基图. 7. 无向图中顶点与边的关联及关联次数, 顶点与顶点、边与 边的相邻关系. 8. 有向图中顶点与边的关联, 顶点与顶点、边与边的相邻关 系. 9. 环, 孤立点.
多重图与简单图 定义11.3 无向图中关联同一对顶点的2条和2条以上的边称为 平行边. 有向图中2条和2条以上始点、终点相同的边称为平 定义11.3 无向图中关联同一对顶点的2条和2条以上的边称为 平行边. 有向图中2条和2条以上始点、终点相同的边称为平 行边. 平行边的条数称为重数. 含平行边的图称为多重图, 不含平行边和环的图称为简单图. 定义11.4 设G=<V,E>为无向图, vV, 称v作为边的端点的次 数之和为v的度数, 简称度, 记作d(v). 设D=<V,E>为有向图, vV, 称v作为边的始点的次数之和 为v的出度, 记作d+(v); 称v作为边的终点的次数之和为v的入 度, 记作d(v); 称d+(v)+d(v)为v的度数, 记作d(v).
顶点的度数 设G=<V,E>为无向图, G的最大度(G)=max{d(v) | vV} G的最小度 (G)=min{d(v) | vV} 设D=<V,E>为无向图, D的最大度(D)=max{d(v) | vV} D的最小度 (D)=min{d(v) | vV} D的最大出度+(D)=max{d+(v) | vV} D的最小出度 +(D)=min{d+(v) | vV} D的最大入度(D)=max{d(v) | vV} D的最小入度 (D)=min{d(v) | vV} 悬挂顶点: 度数为1的顶点, 悬挂边: 与悬挂顶点关联的边. 偶度(奇度)顶点: 度数为偶数(奇数)的顶点
实例 d(v1)=4, d(v2)=4, d(v3)=2, d(v4)=1, d(v5)=3. =4, =1. =4, =1. v4是悬挂点, e7是悬挂边. d+(a)=4, d(a)=1, d(a)=5, d+(b)=0, d(b)=3, d(b)=3, d+(c)=2, d(c)=1, d(c)=3, d+(d)=1, d(d)=2, d(d)=3, +=4, +=0, =3, =1, =5, =3.
握手定理 定理11.1 在任何无向图中, 所有顶点的度数之和等于边数的2倍. 证 G中每条边 (包括环) 均有两个端点,所以在计算G中各顶点度数之和时,每条边均提供2度,m 条边共提供 2m 度. 定理11.2 在任何有向图中,所有顶点的度数之和等于边数的2倍; 所有顶点的入度之和等于所有顶点的出度之和, 都等于边数. 推论 任何图 (无向或有向) 中,奇度顶点的个数是偶数. 证 由握手定理, 所有顶点的度数之和是偶数, 而偶度顶点的度 数之和是偶数, 故奇度顶点的度数之和也是偶数. 所以奇度顶 点的个数必是偶数.
握手定理应用 例1 无向图G有16条边,3个4度顶点,4个3度顶点,其余均为2度顶点度,问G的阶数n为几? 解 本题的关键是应用握手定理. 解 本题的关键是应用握手定理. 设除3度与4度顶点外,还有x个顶点, 由握手定理, 162=32 = 34+43+2x 解得 x = 4, 阶数 n = 4+4+3=11. 例2 在一个部门的25个人中间,由于意见不同,是否可能每个人恰好与其他5个人意见一致? 解:不可能。考虑一个图,其中顶点代表人,如果两个人意见相同,可用边连接,所以每个顶点都是奇数度。存在奇数个度为奇数的图,这是不可能的。 定理11.3 设G为任意n阶无向简单图,则(G)n1.
图的同构 定义11.5 设G1=<V1,E1>, G2=<V2,E2>为两个无向图(两个有向 图),若存在双射函数f:V1V2, 使得vi,vjV1, (vi,vj)E1 当且仅当 (f(vi),f(vj))E2 (<vi,vj>E1 当且仅当 <f(vi),f(vj)>E2 ) 并且, (vi,vj)(<vi,vj>)与 (f(vi),f(vj))(<f(vi),f(vj)>)的重数相 同,则称G1与G2是同构的,记作G1G2. 例
图同构的实例 (1)与(2), (3)与(4), (5)与(6)均不同构. (1) (2) (3) (4) (5) (6) (1)与(2), (3)与(4), (5)与(6)均不同构. (1) (2) (3) (4) (5) (6) 说明: 1. 图的同构关系具有自反性、对称性和传递性. 2. 判断两个图同构是个难题
图同构的实例 所有4阶3条边非同构的简单无向图 所有3阶2条边非同构的简单有向图
补图与自补图 定义11.6 设G=<V,E>为n阶无向简单图,令 ={(u,v) | uVvVuv(u,v)E}, 称 =<V, >为G的补图. 若G 则称G是自补图. 例 (b)与(c)互为补图,(a)是自补图.
完全图与竞赛图 定义11.7 (1) n (n1) 阶无向完全图——每个顶点与其余顶点均相邻的无向简单图,记作 Kn. 简单性质:m=n(n-1)/2, ==n-1 (2) n (n1)阶有向完全图——每对顶点之间均有两条方向相反的有向边的有向简单图. 简单性质: m=n(n-1), ==2(n-1) +=+===n-1 (3) n (n1) 阶竞赛图——基图为Kn的有向简单图. 简单性质: m=n(n-1)/2, ==n-1
正则图 K5 3阶有向完全图 4阶竞赛图 定义11.8 k-正则图——==k 的无向简单图 简单性质:m=kn/2, 当k是奇数时, n必为偶数. 例 Kn是 (n1)-正则图 彼得松图是3-正则图
子图 定义11.9 设两个图G=<V,E>, G =<V,E >(同为无向图或同为有向图), 若VV且EE,则称G是G的子图,G为G 母图,记作G G. 又若VV或EE,则称G 为G的真子图. 若G G且V=V,则称G 为G的生成子图. 设V1V且V1, 称以V1为顶点集, 以G中两个端点都在V1中的边组成边集的图为G中V1的导出子图, 记作G[V1]. 设E1E且E1, 称以E1为边集, 以E1中边关联的顶点为顶点集的图为G中E1的导出子图, 记作G[E1]. 例 G G[{a,b,c}] G[{e1,e3}]
删除, 收缩与加新边 定义11.10 设G=<V,E>为无向图. (1) 设eE,用Ge表示从G中去掉边e,称为删除边e.又设EE,用 GE 表示从G中删除E 中的所有边,称为删除E. (2) 设vV,用Gv表示从G中去掉v及所关联的所有边,称为删除顶点v.又设V V,用GV 表示从G中删除V 中所有的顶点,称为删除V. (3) 设e=(u,v)E,用G\e表示从G中删除e后,将e的两个端点u,v用一个新的顶点w(可以用u或v充当w)代替,并使w关联除e以外u,v关联的所有边,称为收缩边e . (4) 设u,vV(u,v可能相邻,也可能不相邻),用G(u,v)(或G+(u,v))表示在u,v之间加一条边(u,v),称为加新边. 在收缩边和加新边过程中可能产生环和平行边.
实例 G G-e5 G-{e1,e4} G-{v4,v5} G-v5 G\e5 v1 v2 v3 v4 v5 e1 e2 e3 e4 e5
11.2 通路与回路 定义11.11 设图G=<V,E> (无向或有向的), G中顶点与边的交 替序列 = v0e1v1e2…elvl,如果vi1, vi 是 ei 的端点(始点和终 点), 1il, 则称 为v0到vl的通路. v0,vl分别称作 的始点和终 点. 中的边数l称作它的长度. 又若 v0=vl, 则称 为回路. 若 所有的边各异, 则称 为简单通路. 又若v0=vl, 则称 为简单回 路. 若 中所有顶点各异(除v0和vl可能相同外)且所有边也各 异, 则称 为初级通路或路径. 若又有v0=vl, 则称 为初级回 路或圈. 长度为奇数的圈称为奇圈, 长度为偶数的圈称为偶圈. 若 中有边重复出现, 则 称为复杂通路. 若又有v0=vl, 则称 为复杂回路.
通路与回路 定理11.4 在n 阶图G中,若从顶点u 到v(uv)存在通路,则 从u 到 v 存在长度小于或等于n1 的通路. 定理11.5 在n 阶图G中,若存在 v 到自身的回路,则一定存在 v 到自身长度小于或等于 n 的回路. 推论 在n 阶图G中,若存在 v 到自身的简单回路,则一定存 在v 到自身的长度小于或等于n 的初级回路.
同构意义下和定义意义下的圈 例2 无向完全图Kn(n3)中有几种非同构的圈? 解 长度相同的圈都是同构的. 易知Kn(n3)中含长度3,4,…,n 的圈,共有n2种非同构的圈. 长度相同的圈都是同构的, 因此在同构意义下给定长度的圈 只有一个. 在标定图中, 圈表示成顶点和边的标记序列. 如果 只要两个圈的标记序列不同, 称这两个圈在定义意义下不同. 例3 无向完全图K3的顶点依次标定为a,b,c.在定义意义下K3中有多少个不同的长度为3的圈? 解 在定义意义下, 不同起点(终点)的圈是不同的, 顶点间排列顺序不同的圈也是不同的, 因而K3中有3!=6个不同的长为3的圈:abca,acba,bacb,bcab,cabc,cbac.
带权图与最短路径 定义11.12 设图G=<V,E> (无向图或有向图), 对G的每一条边e, 给定一个数W(e),称作边e的权. 把这样的图称为带权图, 记作 G=<V,E,W>. 当e=(u,v)(<u,v>)时, 把W(e)记作W(u,v). 设P是G中的一条通路, P中所有边的权之和称为P的长度, 记作W(P). 类似地, 可定义回路C的长度W(C). 设带权图G=<V,E,W> (无向图或有向图), 其中每一条边e的 权W(e)为非负实数. u,vV, 当u和v连通(u可达v)时, 称从u到 v长度最短的路径为从u到v的最短路径, 称其长度为从u到v的 距离, 记作d(u,v). 约定: d(u,u)=0; 当u和v不连通(u不可达v)时, d(u,v)=+.
最短路问题 最短路问题: 给定带权图G=<V,E,W>及顶点u和v, 其中每一条 边e的权W(e)为非负实数, 求从u到v的最短路径. Dijkstra标号法 (求从s到其余各点的最短路径和距离) 1. 令l(s)(s,0), l(v)(s,+) (vV-{s}), i1, l(s)是永久标号, 其余标号均为临时标号, us 2. for 与u关联的临时标号的顶点v 3. if l2(u)+W(u,v)< l2(v) then 令l(v)(u,l2(u)+W(u,v)) 4. 计算l2(t)=min{ l2(v) | vV且有临时标号}, l(t)改为永久标号 5. if i<n then 令ut, ii+1, 转2 对每一个u, d(s,u)= l2(u),根据l1(v)回溯找到s到u的最短路径.
实例 总部 例11.5 一个总部和6个工地, 求从总部到各工地的最短路径 17 7 2 15 1 4 解 6 10 3 5 17 例11.5 一个总部和6个工地, 求从总部到各工地的最短路径 解 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 总部 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (+,S)
实例 u=1 u=3 17 (15,1) 7 2 15 (0,S) 1 4 (+,S) 6 10 3 5 (10,1) 17 (13,3) (14,3) u=3
实例 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (13,3) (10,1) (19,2) (14,3) (30,2) (+,S) u=2 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (13,3) (10,1) (18,5) (14,3) (30,2) (16,5) u=5
实例 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (13,3) (10,1) (18,5) (14,3) (22,6) (16,5) u=6 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (13,3) (10,1) (18,5) (14,3) (22,6) (16,5) u=4
实例 1 2 3 4 5 6 7 15 10 17 (0,S) (13,3) (10,1) (18,5) (14,3) (22,6) (16,5) u=7 v1v3v2, d(v1,v2)=13 v1v3, d(v1,v3)=10 v1v3v5v4, d(v1,v4)=18 v1v3v5, d(v1,v5)=14 v1v3v5v6, d(v1,v6)=16 v1v3v5v6v7, d(v1,v7)=22
11.3 图的连通性 定义11.13 设无向图G=<V,E>,若u,vV之间存在通路,则称 u,v是连通的,记作u~v. 规定: vV v~v. 若无向图G是平凡图或G中任何两个顶点都是连通的,则 称G为连通图,否则称G为非连通图. ~是V上的等价关系, 具有自反性、对称性和传递性. 定义9.14 设无向图G=<V,E>,Vi是V关于顶点之间连通关 系~的一个等价类,称导出子图G[Vi]为G的一个连通分支. G的连通分支数记为p(G).
点割集与边割集 定义11.15 设无向图G=<V,E>. 若VV使得p(GV )>p(G), 且 对于任意的V V, 均有p(GV)=p(G), 则称V是G的点割集. 若V ={v}, 则称v为割点. 定义11.16 设无向图G=<V,E>, 若EE使得p(GE )>p(G), 且 对于任意的EE, 均有p(GE)=p(G), 则称E是G的边割集, 简称为割集. 若E ={e}, 则称e为割边或桥. 例3 {v1,v4},{v6}是点割集, v6是割点. {v2,v5}不是. {e1,e2},{e1,e3,e5,e6},{e8}等 是边割集,e8是桥. 而{e7,e9,e5,e6} 不是.
点连通度与边连通度 定义11.17 G为连通非完全图, 称 (G) = min{ |V |V 为点割集 } 为G的点连通度, 简称连通度. 若(G)k,则称G为 k-连通图 . 规定 (Kn) = n1, 非连通图的连通度为0. 定义11.18 设G为连通图, 称 (G) = min{|E|E为边割集} 为G的边连通度. 若(G)r,则称G是 r 边-连通图. 规定非连通图的边连通度为0. v1 v2 v3 v4 v5 e1 e2 e3 e4 e5 e6 e7 例 =2, 2-连通图, 也是1-连通. =2, 2边-连通图, 也是1边-连通.
几点说明 (Kn)=(Kn)=n1 G非连通,则 ==0 若G中有割点,则=1,若有桥,则=1 若(G)=k, 则G是1-连通图,2-连通图,…,k-连通图,但不是(k+s)-连通图,s1 若(G)=r, 则G是1边-连通图,2边-连通图,…,r边-连通图,但不是(r+s)-边连通图,s1
几点说明 定理11.6 (G)(G)(G) 证明 若 G 不连通,则k(G)=λ(G)=0,故上式成立.若 G 连通,1) 证明λ(G)≤δ(G) 如果 G 是平凡图,则 λ(G)=0≤δ(G),若G是非平凡图,则因每一结点的所有关联边必含一个边割集,故λ(G)≤δ(G) . 2) 再证 k(G)≤λ(G) (a) 设λ(G)=1,即G有一割边,显然这时k(G)=1,上式成立.(b) 设λ(G)≥2,则必可删去某λ(G)条边,使G不连通,而删去其中λ(G)-1条边,它仍是连通的,且有一条桥e=(u,v).对λ(G)-1条边中的每一条边都选取一个不同于u,v的端点,把这些端点删去,则必至少删去λ(G)-1条边.若这样产生的图是不连通的,则k(G)≤λ(G)-1<λ(G),若这样产生的图是连通的,则e仍是桥,此时再删去u或v,就必产生一个不连通图,故 k(G)≤λ(G).由 1) 和 2) 得 k(G)≤λ(G)≤δ(G)
有向图的连通性及分类 定义11.19 设D=<V,E>为一个有向图, vi,vjV, 若从vi到vj存在 通路, 则称vi可达vj, 记作vivj . 规定vi vi. 若vivj且vjvi, 则称vi与vj是相互可达的, 记作vivj. 规定vivi. 性质: 具有自反性(vi vi)、传递性 具有自反性、对称性、传递性 定义11.20 若有向图D=<V,E>的基图是连通图, 则称D是弱连通 图, 简称为连通图. 若vi,vjV, vivj与vjvi至少有一个成立, 则称 D是单向连通图. 若vi,vjV, 均有vivj, 则称D是强连 通图.
有向图的连通性 例 强连通 单向连通 弱连通 定理11.7 有向图D=<V,E>是强连通图当且仅当D中存在经过每个顶点至少一次的回路. 证 充分性显然. 证必要性. 设V={v1,v2,,vn}, i为vi到vi+1的通路( i=1,2,…,n1), n为vn到v1的通路. 依次连接1, 2, …, n1, n所得到的回路经过D中每个顶点至少一次.
有向图的连通性 定理11.8 有向图G是单向连通图当且仅当G中存在经过每个顶点至少一次的通路. 证明:充分性显然. 必要性:设P是G中经历的不同顶点的个数最多的一条途径. 如果有某个顶点x不在P上:任取P上的顶点v,v和x是单向连通的. 第一种情形:对P上的任何顶点v,都不存在从v到x的路,则对P上第一个顶点u,必有从x到u的路Q,那麼把Q和P连起来得到的途径Q*P比P经历的不同顶点的个数要多,矛盾. 第二种情形:存在P上某顶点v使得存在从v到x的路,那麼可以设u是P上最後一个有从u到x的路的顶点,并设从u到x的路为Q.若u是P上最後一个顶点,那麼P和Q联结起来得到的途径P*Q比P经历的不同顶点的个数要多,矛盾.若P在u後仍有顶点,设w为u的下一个顶点,则必存在从x到w的路q,那麼设P=(p,u,e,w,r),则途径(p,u)*Q*q*(w,r)比P经历的不同顶点的个数要多,矛盾.所以图G的所有顶点都在P上.
扩大路径法 设G=<V,E>为无向图, 为G中一条路径. 若此路径的两个端 点都不与通路外的顶点相邻, 则称 是极大路径. 任取一条边, 如果它有一个端点与其他的顶点相邻, 就将这条 边延伸到这个顶点. 继续这一过程, 直至得到一条极大路径为 止. 称此种方法为“扩大路径法”. 用扩大路径法总可以得到 一条极大路径. 在有向图中可类似讨论. 例 由一条路径扩大出的极大路径不惟一,极大路径不一定是 最长的路径
扩大路径法的应用 例4 设 G 为 n(n3)阶无向简单图, 2,证明G 中存在 长度 +1 的圈. 证 设 = v0v1…vl 是一条极大路径, 则 l . 因为v0 不与 外 顶点相邻, 又 d(v0) , 因而在 上除 v1外, 至少还存在1个 顶点与 v0 相邻. 设 vx 是离 v0 最远的顶点, 于是v0v1…vxv0 为 G 中长度 +1 的圈.
11.4 图的矩阵表示 无向图的关联矩阵 定义11.21 无向图G=<V,E>,|V|=n,|E|=m,令 mij为 vi 与 ej 的关联次数,称(mij)nm为G 的关联矩阵,记为M(G). 例
无向图关联矩阵的性质
有向图(无环)的关联矩阵 定义11.22 设有向图D=<V,E>中无环,令 则称 (mij)nm为D的关联矩阵,记为M(D). 例
有向图关联矩阵的性质 (1) 每列恰好有一个+1和一个-1. (2) -1的个数等于+1的个数,都等于边数m. 第i行中,+1的个数等于d+(vi),-1的个数等于d(vi). (4) 平行边对应的列相同
有向图的邻接矩阵 定义11.23 设有向图D=<V,E>, V={v1, v2, …, vn}, 令 为顶点 vi 邻接到顶点 vj 边的条数,称( )为D的邻接矩阵,记作 A(D),或简记为A. 例
有向图邻接矩阵的性质
邻接矩阵的应用 定理11.9 设 A为有向图 D 的邻接矩阵, 顶点集V={v1,v2,…, vn},则 A 的 l 次幂 Al(l1)中元素 为长度为 l 的通路总数, 为vi 到vj长度为 l 的通路数, 为vi到自身长度为 l 的回路数, 为长度为 l 的回路总数. 推论 设Bl=A+A2+…+Al (l1), 则 为长度小于或等于 l 的回路数. 为长度小于或等于 l 的通路数,
实例 例5 有向图D如图所示,求 A, A2, A3, A4,并回答诸问题:
实例求解 (1) D中长度为1的通路为8条,其中有1条是回路. D中长度为2的通路为11条,其中有3条是回路.
有向图的可达矩阵 定义11.24 设D=<V,E>为有向图. V={v1, v2, …, vn}, 令 称 (pij)nn 为D的可达矩阵,记作P(D),简记为P. P(D)的主对角线上的元素全为1. D 强连通当且仅当 P(D)为全1矩阵. 例
第九章 习题课 主要内容 无向图和有向图及其有关的概念; 握手定理及其推论;图的同构 通路与回路 无向图的连通性与连通度 有向图的连通性及其分类 图的矩阵表示
基本要求 深刻理解图及其有关的概念 深刻理解和灵活地应用握手定理及推论 记住通路与回路的定义、分类及表示法 深刻理解与无向图连通性、连通度有关的诸多概念 会判别有向图连通性的类型 熟练掌握用邻接矩阵及其幂求有向图中通路与回路数的方法,会求可达矩阵
练习1 1.9阶无向图G中,每个顶点的度数不是5就是6. 证明G中至少有5个6度顶点或至少有6个5度顶点. 证 关键是利用握手定理的推论. 证 关键是利用握手定理的推论. 方法一:穷举法 设G中有x个5度顶点,(9x)个6度顶点,由于奇度顶点的个数是偶数,(x, 9x)只有5种可能:(0,9), (2,7), (4,5), (6,3), (8,1)它们都满足要求. 方法二:反证法 否则,至多有4个5度顶点并且至多有4个6度顶点,这与G是 9 阶图矛盾.
练习2 2.存在以2, 2, 2, 2, 3, 3为顶点度数的简单图吗?若存在,画出尽可能多的这种非同构的图来. 解
练习3 3.设D=<V,E>为有向简单图, 已知 (D) 2, +(D)>0, (D)>0, 证明D中存在长度 max{ +, }+1的圈. 证 用扩大路径法证明. 设 +, 证明D中存在长度 +1的圈. 设 = v0v1…vl为极大路径, 则l . 在 上存在d(v0) 个顶点 邻接到v0, 设vk是其中离v0最远的顶点, k . 于是, v0v1…vkv0为D中长度 +1的圈 . 当 + 时, 类似可证.
练习4 4.有向图D如图所示,回答下列诸问: (1) D中有几种不同构的圈? (2) D中有几种不同构的非圈简单回路? (4) D中v1到v4长度为1,2,3,4的通路各多少条? (5) D中v1到v1长度为1,2,3,4的回路各多少条? (6) D中长度为4的通路(不含回路)有多少条? (7) D中长度为4的回路有多少条? (8) D中长度4的通路有多少条?其中有几条是回路? (9) 写出D的可达矩阵.
解答 解 (1) 有3种非同构的圈,长度分别为1,2,3. (2) 有3种非同构的非圈简单回路,它们的长度分别为 4,5,6. 解 (1) 有3种非同构的圈,长度分别为1,2,3. (2) 有3种非同构的非圈简单回路,它们的长度分别为 4,5,6. (3) D是强连通的. 为解(4)—(8), 先求D的邻接矩阵的前4次幂.
解答 (4) v1到v4长度为1,2,3,4的通路数分别为0,0,2,2. (定义意义下). (6) 长度为4的通路(不含回路)为33条. (7) 长度为4的回路为11条. (8) 长度4的通路88条,其中22条为回路. (9) 44的全1矩阵.