2 Definisi 2 (Adjacent dan incident) Misalkan u dan v simpul pada graf G. Simpul v dikatakan tetangga (adjacent) dari u jika ada sisi e yang menghubungkan simpul u dan v, yaitu e ={u, v}. Himpunan semua tetangga dari simpul v dinotasikan dengan N(v). Jika e = {u, v} adalah sisi pada graf G maka e dikatakan incident dengan simpul u dan v. [Chartrand & Zhang 2009]. Definisi 3 (Digraf) Digraf atau graf berarah (directed graph) adalah pasangan terurut (V,A) dengan V adalah himpunan takkosong dan terbatas dari simpul-simpul dan A adalah himpunan pasangan terurut elemen-elemen berbeda di V. Elemen dari A biasa disebut sisi berarah dan dituliskan sebagai (i,j) dengan i , j V . [Foulds 1992]. Contoh 2 Didefinisikan Graf D dengan himpunan sisi V, yaitu: = { , , , , } dan himpunan sisi A, yaitu : = {( , ), ( , ), ( , ),( , ), ( , ), ( , ), ( , )}. Digraf D : v1 3 4 v5 1 2 v3 1 v4 Gambar 3 Graf berbobot F = (V, A). Bobot dari sisi yang berpadanan dengan digraf F sebagai berikut : = 2. = 1. = 3. = 4. = 1. = 2. Definisi 5 (Walk) Walk pada graf G adalah himpunan dari simpul dan sisi dari G seperti v1 , v1 , v2 , v2 , v2 , v3 , v3 ,.., vn 1 , vn 1 , vn , vn dengan himpunan diawali dan diakhiri oleh simpul, dan setiap sisi incident dengan simpul sebelum dan sesudahnya. [Foulds 1992] Definisi 6 (Path) v2 Path adalah walk dengan setiap simpul yang berbeda. [Chartrand & Oellermann 1993] v5 v3 Digraf F : v1 2 v2 v4 Gambar 2 Digraf D = (V,A). Definisi 4 (Digraf berbobot) Suatu digraf D = (V,A) dikatakan berbobot jika terdapat sebuah fungsi : → (dengan adalah himpunan bilangan real) yang memiliki sebuah bilangan pada sisi berarah di A, disebut bobot. Setiap bobot w u, v w uv dengan uv A dinotasikan dengan wuv . [Foulds 1992] Definisi 7 (Connected) Graf C disebut connected jika setidaknya ada satu path yang menghubungkan setiap pasang simpul pada graf tersebut. Jika tidak ada, maka graf tersebut dikatakan disconnected. [Ahuja et al. 1993] Contoh 4 Didefinisikan Graf C merupakan graf connected dengan 4 simpul dan 3 sisi sebagai berikut : Graf C : v1 v2 Contoh 3 Misalkan diberikan digraf berbobot F = (V,A). Jika didefinisikan digraf F adalah : v3 v4 Gambar 4 Graf connected. 3 Definisi 8 (Digraf Strongly Connected) Suatu digraf D adalah strongly connected jika untuk setiap dua simpul u dan v pada D terdapat suatu kumpulan sisi berarah dari u ke v dan dari v ke u . [Chartrand & Oellermann 1993]. Contoh 5 Graf SC merupakan digraf strongly connected dengan himpunan simpul, yaitu : ={ , yaitu : , } dan himpunan sisi, , Taknegatif dan Suatu matriks A disebut matriks taknegatif jika aij 0 dan disebut matriks positif jika aij 0 untuk setiap i dan j. [Minc 1988]. Jika dipunyai suatu digraf G=(V,A) dengan banyaknya anggota V adalah n. Maka dapat dibuat matriks taknegatif yang bersesuaian dengan digraf tersebut, yaitu matriks D = dij nn dengan = {( , ), ( , ), ( , ( , ), ( , )}. Digraf SC : v1 Definisi 10 (Matriks Matriks Positif) ),( , ), , untuk ∀ , = 1; , ∈ 0; , ∉ ∈ [Minc 1988]. v2 Definisi 11 (Matriks Taktereduksi) v3 v4 Gambar 5 Digraf strongly connected. Definisi 9 (Derajat-Keluar) Banyaknya sisi berarah yang keluar dari simpul v disebut derajat-keluar (outdegree) dari v dan ditulis od(v). [Foulds 1992]. Contoh 6 Misalkan diberikan suatu digraf F sebagai berikut : Digraf F : v1 v2 apabila i I1 demikian, A taktereduksi. dan j I 2 . Jika disebut matriks tidak yang [Leon 2002]. Teorema 1 Matriks taknegatif adalah taktereduksi jika dan hanya jika digraf yang berpadanan adalah strongly connected. [Minc 1988]. Bukti lihat Lampiran 1. Contoh 7 Didefinisikan digraf dengan 3 simpul sebagai berikut : v5 v3 Matriks taknegatif A dikatakan sebagai matriks yang tereduksi jika terdapat suatu partisi dari himpunan indeks 1, 2,.., n ke dalam himpunan-himpunan takkosong yang saling lepas I1 dan I2 sehingga aij 0 v4 Gambar 6 Digraf F. 2 1 Outdegree dari v1 dan v2 adalah 2, v3 dan v4 adalah 1, dan outdegree dari v5 adalah 1. 2.2 Matriks Suatu digraf menjadi matriks. dapat direpresentasikan 3 Gambar 7 digraf strongly connected. Gambar 7 merupakan digraf strongly connected, maka berdasarkan teorema dapat