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Édition du: 09/02/2026

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Brèves de Maths

 

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Diamètre d'un graphe

 

On connaît les   

 

Sommaire de cette page

>>> Opti   

Débutants

Dénombrement

 

Glossaire

Combinatoire

 Anglais: Diameter (graph theory) or width

 

 

 

Définitions

haut

Graphe (graph)

 

Exemple

Longueur du graphe
(graph lenght) – L

Quantité d'arêtes

L = 8

Taille du graphe (graph size) – Q

Quantité de sommets

Q = 7

Matrice des distances
(distance matrix or
Shimbel distance)

Tableau en i et j donnant toutes les distances entres les nœuds.

La matrice est évidemment symétrique autour de la diagonale descendante.

Excentricité (eccentricity)

La plus grande distance entre ce sommet et n’importe quel autre sommet du graphe.

Rayon (radius) – R

La plus petite excentricité (non nulle) parmi tous les sommets.

R = 1

Diamètre (diameter) – D

La plus grande distance entre deux sommets du graphe (ou la plus grande excentricité).

D = 4

Centre (center)

L’ensemble des sommets dont l’excentricité est minimale (ceux qui réalisent le rayon).

Périphérie (periphery)

L’ensemble des sommets dont l’excentricité est maximale (ceux qui réalisent le diamètre).

Vecteur d'excentricité (eccentricity vector)

La liste des excentricités de tous les sommets du graphe.

 

 

Exemples

haut

 

À gauche

Sur ce graphe, le chemin le plus long (jaune à rouge) fait le tour et compte 9 arêtes.
D = 9 (unique)

 

À droite

Sur ce graphe les chemins de jaune à rouge  nécessitent un minimum de quatre arêtes
D = 4 (multiple – 4 fois)

 

 

 

À gauche: graphe simple

Sur ce graphe (bleu)
le chemin en rouge est le plus long.
Le diamètre de ce graphe est:
D = 5

 

À droite: graphe pondéré

Sur ce graphe (bleu)
le chemin en rouge est le plus long.
Le diamètre de ce graphe est:
D = 11 + 1 + 2 + 2 + 12 = 28

 

 

 

Minimiser le diamètre

haut

 

Cas du carré

Le diamètre minium est D = 1 à condition de joindre tous les sommets entre eux (cad: former un graphe complet).

Dans ce cas la longueur du graphe est maximale:
L = 6

 

Généralisation

Pour un nombre quelconque de sommets k, seul le graphe complet minimise le diamètre (D = 1). En revanche, il maximise la longueur du graphe:
L = (k – 1) k / 2

  

 

Point intermédiaire

Si l'on admet la construction de points intermédiaires, diamètre et longueur sont nettement à la baisse:

Voir suite en Minimiser les réseaux

 

   

 

Types de problèmes

haut

 

 

 

An

On

 

Problème

Objectif

Minimisation du diamètre

Réduire la plus longue distance entre deux sommets

Minimisation du rayon

Réduire la distance maximale depuis un sommet central

Spanner de stretch (t)

Construire un sous-graphe où toutes les distances sont ≤ (t \cdot d(u,v))

Arbre couvrant de faible diamètre

Trouver un arbre couvrant avec diamètre minimal

Centre du graphe

Trouver le sommet minimisant la distance maximale aux autres

 

 

Retour

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Suite

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*           Chemin eulérien

*           Chemin de la fourmi sur pavé, cylindre

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Voir

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*           Raisonnement

*           TopologieGlossaire

Sites

*           Diameter (graph theory) – Wikipedia

*           Graph Diameter – Wolfram MathWorld

*           Diameter of a Graph Without Cycles – geeksforgeeks.org

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http://diconombre.fr/LogForm/Diamètre.htm