一个简单有向图有 20 个结点,假设图中已经存在 300 条边,请问增加多少条边可以成为完全图。( )
看到'有向图'和'完全图'先反应出公式 n(n-1)。算出总数 380,减去已有的 300 条,答案自然出来。
绝大多数学生会把无向完全图的公式 n(n-1)/2 套用到有向图上,算出 190 条,发现不够就选个接近的选项,或者误以为题目问的是无向图。还有学生会把 380 和 300 搞反,算成负数,或者把 380 看成 300 加 80 就以为答案是 80 条,忽略了题目问的是'增加多少'。
考点与概念 这道题考查的是图论中最基础的有向完全图的定义和边数计算。所谓有向完全图,就是任意两个不同的结点之间,都有且仅有一条从 A 到 B 的有向边,同时也有一条从 B 到 A 的有向边。因为是有向的,所以不能像无向图那样只连一条线。
命题视角 命题人特别喜欢在这里挖坑。题目只给了'完全图'三个字,很多考生下意识地会背起无向完全图的公式 $n(n-1)/2$,直接套进去算。但题目开头明确说了是有向图,这就意味着每对结点之间要连两条方向相反的边。这个陷阱就是让你把有向和无向搞混,或者把公式里的除以 2 给忘了。
思考心法 拿到题先判断有向还是无向——题目开头明确是有向图,所以每对顶点之间要连两条相反方向的边。n 个顶点的有向完全图边数 = n × (n − 1)。本题 n=20,总边数 = 20 × 19 = 380。已有 300 条,还需 380 − 300 = 80 条。
避坑提醒 选项 A(77)、B(78)、C(79) 都是故意少算一条边,利用考生只记 n(n−1)÷2 的无向图公式,然后直接套用到有向图。题目里'已经存在 300 条边'是绝对化表述,不能假设这 300 条边已经分布均匀;有些边可能重复,有些可能缺失,但计算时只需知道总数即可。
考频趋势与预测 图形结构在题库中共考过 213 题,覆盖 6 个考试级别(2021-2026);逐年分布:2021 年 1 题、2023 年 32 题、2024 年 61 题、2025 年 56 题、2026 年 40 题、null 年 23 题;分赛事:GESP 七级 78 题、GESP 八级 73 题、GESP 五级 31 题、GESP 六级 26 题、CSP 提高级 3 题、CSP 入门级 2 题。图的基本概念考过 281 题,覆盖 11 个考试级别(2007-2026);逐年分布:2007 年 1 题、2008 年 2 题、2009 年 2 题、2010 年 2 题、2011 年 3 题、2013 年 3 题、2014 年 2 题、2015 年 2 题、2016 年 1 题、2017 年 3 题、2018 年 1 题、2019 年 2 题、2020 年 1 题、2021 年 4 题、2022 年 3 题、2023 年 36 题、2024 年 61 题、2025 年 58 题、2026 年 71 题、null 年 23 题;分赛事:GESP 八级 85 题、GESP 七级 85 题、GESP 五级 36 题、GESP 六级 27 题、CSP 提高级 13 题、NOIP 普及组 初赛 12 题、NOIP 提高组 初赛 10 题、CSP 入门级 7 题、GESP 三级 3 题、GESP 一级 2 题、GESP 二级 1 题。基于这些数据,图形结构和图的基本概念在近年(2023-2026)考频极高,尤其是 GESP 七级和八级,说明这类基础概念辨析题是高频考点,未来仍会持续出现,但形式可能会更隐蔽,比如结合其他性质(如度数、连通性)一起考。暂无足够依据预测具体年份的分布。