Path Minimum Representasi Graph Dalam Matriks

2.3. Path Minimum

Salah satu aplikasi graph berarah berlabel yang sering dipakai adalah mencari path terpendek diantara 2 verteks. Apabila masalahnya adalah mencari jalur tercepat, path terpendek tetap dapat digunakan dengan cara mengganti nilai edge. Definisi 2.4. Misalkan G adalah suatu graph. Dimana v dan w adalah 2 verteks dalam G. Suatu Walk dari v ke w adalah barisan verteks-verteks berhubungan dan edge secara berselang-seling, diawali dari verteks v dan diakhiri pada verteks w. Walk dengan panjang n dari v ke w ditulis : v e 1 v 1 e 2 v 2 … v n-1 e n v n dengan v = v; v n = w; v i-1 dan v i adalah verteks-verteks ujung edge e i. Path dengan panjang n dari v ke w adalah walk dari v ke w yang semua edgenya berbeda. Path dari v ke w dituliskan sebagai v = v e 1 v 1 e 2 v 2 … v n-1 e n v n = w dengan e i ≠ e j k i i i e e e ., ,......... , 2 1 untuk i ≠ j. Definisi 2.5. Lintasan adalah suatu barisan edge sedemikian rupa sehingga verteks terminal j i e berimpit dengan verteks awal 1 + j i e untuk 1 ≤ j ≤ k – 1. Contoh 2.2. Gambar 2.4. Graph Dengan 6 Verteks dan 10 Edge Pada gambar 2.4. diatas terdapat : a. Semua edge berbeda e 1 , e 3 , e 4 , dan e 5 masing-masing muncul sekali. Ada verteks yang berulang v 3 muncul 2 kali. Verteks awal dan verteks akhir tidak v 1 v 2 v 3 v 6 v 5 v 4 e 10 e 9 e 6 e 5 e 4 e 7 e 8 e 3 e 1 e 2 Universitas Sumatera Utara sama verteks awal = v 1 dan verteks akhir = v 4 . Barisan ini merupakan Path dari v 1 ke v 4 b. Ada edge yang muncul lebih dari sekali, yaitu e dengan panjang 4. 5 muncul 2 kali berarti barisan tersebut merupakan walk dari v 1 ke v 5 dengan panjang 5.

2.4. Representasi Graph Dalam Matriks

Matriks dapat digunakan untuk menyatakan suatu graph. Dengan menyatakan graph sebagai suatu matriks, maka perhitungan-perhitungan yang diperlukan dapat dilakukan dengan mudah. Kesulitan utama merepresentasikan graph dalam suatu matriks adalah keterbatasan matriks untuk mencakup semua informasi yang ada dalam graph. Akibatnya ada bermacam-macam matriks untuk menyatakan suatu graph tertentu. Tiap-tiap matriks tersebut mempunyai keuntungan yang berbeda-beda dalam menyaring informasi yang dibutuhkan pada graph. Misalkan G adalah sebuah graph dengan verteks-verteks v 1 , v 2, …, v m dan edge-edge e 1, e 2, …, e n . Definisi 2.6. Matriks adjacency Misalkan A = a ij 1 jika {u, v } adalah edge, yaitu v adalah matriks m x m yang didefinisikan oleh i adjacent terhadap v lainnya j Maka A disebut matriks adjacency dari G. Perhatikan a ij = a ji , sehingga A adalah sebuah matriks simetris. Didefinisikan sebuah matriks adjacency untuk sebuah multigraph dengan pemisalan a ij menyatakan jumlah edge {v i, v j }. Definisi 2.7. Matriks Insiden Misalkan M = m ij 1 verteks v adalah matriks m x n yang didefinisikan oleh i adalah incident pada edge e j. 0 lainnya Maka M disebut matriks incidence dari G. a ij = m = Universitas Sumatera Utara Perhatikan gambar 2.6 berikut ini. Gambar 2.5. Graph Dengan 5 Verteks dan 8 Edge Pada gambar 2.5. Matriks adjacency A = a ij dari graph G. Karena G mempunyai 5 verteks maka A akan menjadimatriks 5 x 5. Dimana a ij = 1 jika ada sebuah edge antara v i dan v j , dan a ij v = 0 jika lainnya. Ini akan menghasilkan matriks berikut : 1 v 2 v 3 v 4 v 5 v 1 1 1 1 1 A = v 2 1 1 v 3 1 1 1 1 v 4 1 1 1 v 5 1 1 1 Pada gambar 2.5. Matriks Incidence M = m ij dari graph G. Karena G mempunyai 5 verteks dan 8 edge maka M akan menjadi matris 5 x 8. Dimana m ij =1 jika verteks v i anggota dari edge e j dan m ij = 0 untuk lainnya. Ini akan menghasilkan matriks berikut. v 4 v 3 v 5 v 2 v 1 e 5 e 8 e 6 e 7 e 4 e 3 e 2 e 1 Universitas Sumatera Utara e 1 e 2 e 3 e 4 e 5 e 6 e 7 e 8 v 1 1 1 1 1 A = v 2 1 1 v 3 1 1 1 1 v 4 1 1 1 v 5

2.5. Graph Multi Tahap