Todos são estruturas de dados baseados em grafos. De grosso modo, um grafo é uma estrutura definida por um conjunto de pontos P
e um conjunto de arestas A
, onde um elemento a
do conjunto A
tem dois atributos, a.origem
e a.destino
, sendo que ambos a.origem
e a.destino
pertencem ao conjunto P
.
Um grafo pode ser totalmente conectado (grafo conexo), ou ele pode ter partes totalmente independentes (grafo desconexo). Um grafo desconexo significa que existem pontos p1
e p2
tais que não é possível navegar de p1
e chegar em p2
pelas arestas definidas em A
.
Uma árvore é um tipo de grafo conexo em que todo ponto seja destino de apenas uma única origem.
Uma floresta é um grafo possivelmente desconexo tal que, para cada unidade conexa, você tem uma árvore. Uma floresta conexa é uma árvore.
Como o @Everson comentou na pergunta, a explicação de grafos e árvores nesta resposta estão ótimas, incluindo até mesmo desenhos bem intuitivos.