Гиперграф

ГГ такое обобщение графа, в котором каждому ребру соответствует не пара вершин как в обычном графе, а произвольное подмножество вершин.

Данная модель обычно используется при решении задачи компоновки. Это связано с тем, что при компоновке контакты всегда распределяются в блок вместе с элементами, которым они инцидентны. Поэтому на ГКС можно исключить множество элементарных ребер W и F. При этом каждая цепь описываемая множеством контактов будет описываться множеством инцидентных ей элементов.

,

где E – множество элементов схемы;

U – множество ребер, при этом каждое ребро представляет собой подмножество элементов, инцидентных цепи v_i. Для схемы примера (рис. 2.1) эти подмножества имеют вид:

ГГ для схемы примера (рис. 2.1) представлен на рисунке 2.3.

Рис. 2.3

ГГ может быть описан с помощью матрицы инцидентности H.

Для схемы примера (рис. 2.1) матрица инцидентности имеет вид:

			v1	v2	v3	v4
		e0	1	0	0	1
H	=	e1	1	1	1	0
		e2	0	1	0	1
		e3	0	1	1	0

Более удобно описывать ГГ с помощью списка цепей по элементам и списка элементов по цепям.

Список цепей по элементам представляется последовательностью чисел, определяющих номера цепей, причем подпоследовательность чисел, выделенная знаком “;” (точка с запятой), содержит номера цепей инцидентных одному элементу схемы.

Список элементов по цепям каждой подпоследовательностью чисел задает номера элементов, инцидентных некоторой цепи.

Вместо одного списка элементов по цепям с разделителями (“;”) можно использовать два списка SP и RSP вида:

Аналогично для списка цепей по элементам:

При использовании пар списков SP–RSP или ST–RST в позициях начиная с RSP[i] (RST[i]) до RSP[i+1]-1 (RST[i+1]-1) в списке SP (ST) определяются номера элементов (цепей), инцидентных i–й(–му) цепи (элементу).

Примечание. При использовании приведенного выше правила необходимо полагать, что индексация элементов списков RSP и RST совпадает с индексацией соответствующих структур схемы, по которым происходит объединение (т.е. с индексацией цепей для RSP, с индексацией элементов для RST). Индексация списков SP и ST определяется из значений элементов списков RSP и RST (т.е. в данном случае индексы элементов списков RSP и RST лежат в диапазоне 0..8).

Взвешенный неориентированный граф

ВНГ это граф вида , где E – множество вершин графа, соответствующих множеству элементов схемы; U – множество ребер графа, при этом каждое ребро взвешено некоторым числом , определяющим степень связности элементов e_i и e_j. Другими словами, c_ij – количество общих цепей, связывающих элементы e_i и e_j.

ВНГ для схемы примера (рис. 2.1) показан на рисунке 2.4.

Рис. 2.4

ВНГ описывается с помощью матрицы смежности C.

Для схемы рис. 2.1 матрицы смежности C имеет вид:

			e0	e1	e2	e3
		e0	0	1	1	0
С	=	e1	1	0	1	2
		e2	1	1	0	1
		e3	0	2	1	0

Часто вместо матрицы C используют матрицу C', которая отличается от C тем, что каждый диагональный элемент в ней не равен нулю, а равен числу цепей, инцидентных соответствующему элементу.

			e0	e1	e2	e3
		e0	2	1	1	0
С'	=	e1	1	3	1	2
		e2	1	1	2	1
		e3	0	2	1	2

Недостаток модели ВНГ – она является грубой и, чаще всего, используется в задачах размещения разногабаритных модулей.