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2025年 408 数据结构 第 6 题

数据结构2025年选择题2分

题目

下列关于图的叙述中,正确的是( )。

错因

A

混淆了"有向图"与"DAG(有向无环图)"。在 DAG 中确实存在入度 0 的顶点(这是拓扑排序能开始的依据),但任意有向图可以含环——比如三个顶点 A→B→C→A 构成的 3-环,每个顶点入度都是 1,没有入度为 0 的点。命题加上"无环"才正确。

B

拓扑排序的存在性正确(DAG 一定能拓扑排序),但唯一性通常不成立。只有当 DAG 是一条"链状"的偏序(任意两个顶点之间有可达关系,即存在唯一的哈密顿路径)时拓扑序才唯一。一般 DAG 中互无依赖的多个顶点可以任意排序。反例:边 构成的两条独立链,A,B,C,DA,C,B,D 都是合法拓扑序。

D

BFS 把每条边视为权值 1,沿层级扩展只能保证"边数最少",不能保证"权和最少"。反例:A→B 权 10,A→C→B 权 1+1,BFS 会先到 B(边数少),却不是最短路。带权图的最短路径需 Dijkstra(无负权)或 Bellman-Ford(含负权)等算法。

总解析

思路:选项 C 是图论中的经典结论,证明依赖"无回路图(树或森林)必有度 = 1 的叶子"这一性质。

反向论证

若无向图 中所有顶点度 ,假设它无回路,则 是树或森林(即所有连通分量都是树)。但任意一棵有 个顶点的树中,叶子节点的度恰为 1——这与"度 "矛盾。故 必含回路。

也可以构造性地理解:从任一顶点出发沿任意未走过的邻接边前进,每个顶点至少有一条"出口边"(度 保证至少一条邻边可走),但顶点数有限,必然在某一步重新踏上已访问的顶点,形成回路。

逐项核对

  • A ✗ 反例:3-环 A→B→C→A,所有顶点入度 1。
  • B ✗ 反例:两条互不相关的边 A→B、C→D。
  • C ✓ 经典结论,由"无回路 → 树 / 森林 → 必有度 1 顶点"反证得到。
  • D ✗ BFS 只适用于无权图(或边权全相等)。

最终答案是 C

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