素人の用語でグラフとは何ですか

コンピューターサイエンスにおけるグラフとは何ですか？素人の用語で好ましくは。

私はウィキペディアで定義を読みました：

コンピューターサイエンスでは、グラフは抽象データ型であり、数学からグラフとハイパーグラフの概念を実装することを目的としています。

グラフデータ構造は、ノードまたは頂点と呼ばれる特定のエンティティの、エッジまたはアークと呼ばれる順序付けられたペアの有限（および場合によっては可変）のセットで構成されます。数学のように、エッジ（x、y）はxからyを指すか、またはxからyに向かうと言われます。ノードはグラフ構造の一部であっても、整数インデックスまたは参照によって表される外部エンティティであってもかまいません。

しかし、私はあまり形式的ではなく、理解しやすい定義を探しています。

素人の完璧な例はFacebookです。あなた、あなたの友人、そして彼らの友人などのネットワークは、まとめてソーシャルグラフと呼ばれます。

この「グラフ」では、人々はグラフのノードと見なされ、エッジは友情リンクです。

Facebookでは、友人は双方向の関係（AはBの友人=> BはAの友人）であるため、グラフは無向グラフです。Google+やTwitterのようなネットワークは、ここでは関係の方向に意味があるため、有向グラフと見なされます。

ノード間の関係がサイクルを形成する可能性があるため、これらのグラフはすべて循環グラフと呼ばれます。A ファミリーツリーは、一方で、他のものの間で、ある、グラフの特別な種類である非環式は家族の木relatioshipでサイクルがあることができないため。（技術的には、有向非巡回グラフ（DAG）と呼ばれます）

これはグラフに関連するすべての基本的な専門用語を網羅しているはずなので、フィールドの残りの資料を追跡できるようになります。

グラフは、コンピューターサイエンスで使用される最も重要な数学的概念の1つです。

あなたは何度もグラフを見てきました。ある都市から別の都市へ飛行機で飛んでいると想像してください。必然的に、航空会社の素晴らしい光沢のある雑誌が目の前の座席ポケットにあります。その雑誌の裏の近くには、ほとんどの場合、その航空会社がサービスを提供する都市を円で表したマップがあり、それらの都市を結ぶフライトは曲線で表されています。それはグラフです！円で表される都市はこのグラフのノードであり、曲線で表されるフライトはエッジです。グラフは、ノードとノードを接続するエッジを備えたものです。

これらの単純なグラフをさまざまな方法で装飾できます。その地図を見ているときに、たくさんの円や線を見たくありません。それらの都市には名前があります。これらの都市にラベルを付けると、ラベル付きグラフになります。（たとえば、フライト1234などのエッジにラベルを付けることもできます。）コンピューターサイエンスは、多くの場合、データをノードに関連付け、場合によってはエッジに関連付けますが、これはラベルの単なる拡張です。ラベル付きグラフのままです。都市Aから都市Bに直接飛ぶことができるが、都市Bから都市Aに直接飛べない場合、別の装飾が生じます。これを描写する明白な方法は、都市を結ぶ線に矢印を置いて、この一方向の関係を表すことです。これで、有向グラフができました。

リンクリスト、ツリー、状態遷移図、および他の多くのコンピューターサイエンスデータ構造はすべて、グラフの例です。これは非常に強力な概念です。

より良い質問は、「グラフは何のために使用されないのですか？」です。コンピューターサイエンスは、多くの点でグラフの研究です。

グラフは、素人の用語では、接続点を表す「ノード」または「頂点」と呼ばれる任意の抽象オブジェクトのコレクションです。次に、それらは「パス」または「エッジ」を介して接続されます。抽象データ型「Graph」は、数学的な「Graph」の実装です。したがって、基本的にはフィールドとしてノードとエッジがあり、それらに対して実行できるさまざまな操作があります。たとえば、グラフのコレクションに新しいノードを追加できます（これは、言語に応じてリスト、配列、またはその他の構造になります）。次に、そのノードを既存のノードにリンクできます。操作には、グラフのトラバース、2つのノードがエッジを共有する（接続されている）かどうかの確認、ノードまたはエッジからの値の取得、グラフからのノードまたはエッジの削除も含まれます。

使用率に関する限り、グラフは至る所で使用されます。ネットワーキングはそれらを特に頻繁に使用しますが、それらは人工知能、データマイニング、ゲーム開発、ジオインフォマティクス、および他の多くの分野で見られます。正式なコンピューターサイエンスでは、さらに多くの使用法、つまり状態を表す方法として使用されます。

事実上、一連の接続として表すことができるものはすべてグラフとして表すことができ、そのADTを介して何らかの形式で実装できます。

これが私が作ったグラフィックの例です：

グラフは、頂点と呼ばれる線で接続されたオブジェクトのコレクションです。

「グラフ」という用語は、ソフトウェア開発で使用される多くのデータ構造の抽象化および一般化です。リンクリスト、バイナリツリー、ASTはすべてグラフです。

基本的に、オブジェクトを相互に関連付けるポインターを持つオブジェクトのコレクションはグラフです。グラフを作成したら、グラフ理論の原理を適用して特定の問題を解決できます。