連通圖是在圖的拓撲空間意義上連通的,即圖中任意兩點之間都存在路徑。不連通的圖稱為非連通圖。根據此定義,空圖和單例圖被認為是連通的,而節點數 的空圖是非連通的。
根據 West (2001, p. 150) 的說法,單例圖 “令人惱火地不一致”,因為它雖然是連通的(特別是 1-連通的),但為了討論連通性的一致性,它被認為具有頂點連通度
。
如果 是簡單圖
的鄰接矩陣,則
的項
是從頂點
到頂點
的
-步行的數量。因此,具有
個節點的圖是連通的當且僅當
沒有矩陣元素等於零。
具有 個節點的連通圖滿足
其中 是頂點
的頂點度(並且除了單例圖
的情況外,該不等式可以嚴格成立)。然而,雖然此條件是圖連通的必要條件,但不是充分條件;滿足上述不等式的任意圖可能是連通的或非連通的。
對於 , 2, ...,
-節點連通未標記圖的數量為 1, 1, 2, 6, 21, 112, 853, 11117, 261080, ... (OEIS A001349)。(不一定連通的) 未標記
-節點圖的總數由前述序列的尤拉變換給出,1, 2, 4, 11, 34, 156, 1044, 12346, ... (OEIS A000088; Sloane 和 Plouffe 1995, p. 20)。此外,一般來說,如果
是滿足某些性質的
個節點上的未標記連通圖的數量,則尤拉變換
是具有相同性質的未標記圖(連通或非連通)的總數。尤拉變換的這種應用稱為 Riddell 公式。
-節點上連通標記圖的數量為 1, 1, 4, 38, 728, 26704, ... (OEIS A001187),並且 (不一定連通的) 標記
-節點圖的總數由前述序列的指數變換給出:1, 2, 8, 64, 1024, 32768, ... (OEIS A006125; Sloane 和 Plouffe 1995, p. 19)。
可以使用程式高效地列舉 個節點上的連通圖geng(屬於nauty)由 B. McKay 使用語法geng -c n。然而,由於程式返回圖的順序geng隨著時間的推移和改進的進行而變化,因此此處和GraphData.
可以使用 Wolfram 語言測試圖是否為連通圖,使用ConnectedGraphQ[g]。
如果 是非連通的,則其補圖
是連通的 (Skiena 1990, p. 171; Bollobás 1998)。然而,逆命題不成立,例如可以使用圈圖
來說明,它本身是連通的並且與其補圖同構。
也可以討論 k-連通圖(即頂點連通度為 的圖),其中每個頂點的度至少為
(即度序列的最小值是
)。因此,1-連通圖是最小度為
的連通圖。