典型回答

图是一种复杂的数据结构，用于有效地表示和处理由一组元素（称为顶点或节点）及其相互关联的信息（称为边）组成的集合。它表明了物件与物件之间的“多对多”的一种复杂关系。图数据结构非常适合用来表示任何形式的网络，例如社交网络、交通网络、通信网络等。

图可以分为两大类：有向图和无向图

在无向图中，边没有方向。如果顶点A与顶点B通过一条边相连，那么我们可以说A和B是互相连接的，这条边没有方向性，表示A到B和B到A都是可达的。无向图的边通常表示双向的或者双方等同的关系，如友谊、合作等。

与无向图不同，有向图中的边具有方向。如果顶点A指向顶点B（A→B），那么这个方向表明从A到B有一条路径，而从B到A则不一定有路径。有向图的边可以表示如权限、流程控制或一种单向关系等更复杂的关系。

扩展知识

有权图和无权图是图数据结构的两种类型，它们主要区别在于边是否具有权重。这种权重通常代表了连接两个节点之间的一种度量，如距离、时间、成本或资源使用量等。

在无权图中，边没有权重，即所有的边都被视为等同。在这种图中，两个顶点之间的连接仅表示它们之间存在一种关系，而不提供关于这种关系的任何额外信息。

在有权图中，边附带一个权重（或成本、标签），这可以用来表示从一个顶点到另一个顶点的代价或资源消耗。权重可以是任何有意义的量度，如距离、时间、费用等。

图通常可以通过以下几种方式在计算机中表示和存储：

图的遍历是指从图中的一个顶点开始，访问图中的所有顶点，并且保证每个顶点仅被访问一次的过程。图的遍历主要有两种基本的图遍历方式：深度优先搜索（Depth-First Search, DFS）和广度优先搜索（Breadth-First Search, BFS）。

深度优先搜索是一种沿着图的边遍历顶点，尽可能深地搜索图的分支的算法。当到达一个顶点而这个顶点没有未访问的邻接顶点时，搜索将回溯到发现该顶点的那条边的起始顶点。这一过程一直进行到已发现从原始顶点可达的所有顶点为止。

广度优先搜索是从图的一个顶点开始，访问所有可从此顶点出发通过一条边直接到达的邻接顶点，然后对每一个已访问的邻接顶点，再访问它们的邻接点，并以此类推，层层扩展直到图中所有可达的顶点都被访问。