Выпуклость в обычном понимании — это когда множество содержит все точки кратчайших кривых, соединяющих любые две его точки. В таких множествах нет дырок или «вмятин» и «вогнутостей» (откуда и название). Если взять, скажем, аффинное пространство, сечение выпуклого множества каким-то аффинным подпространством в нём тоже выпукло — в частности, с прямой пересечение будет отрезком/(полу)интервалом, и свечка, поставленная в любой точке внутри выпуклого множества, свет которой поглощается его границей, всегда осветит его целиком (и, вроде, в обратную сторону тоже работает — если из любой точки освещается, то выпукло). Есть какие-то полезные свойства, да я что-то все забыл.
И всегда ли оно завязано прямо или косвенно на метрику?
Как-то же надо определять кратчайшие кривые. Началось всё, скорее всего, с выпуклости в аффинном пространстве — и там, в принципе, метрику можно не вводить, потому что отрезки и так там можем строить — но если мы связанное с ним линейное пространство вдруг надумаем сделать нормированным, метрика в обоих с кратчайшестью отрезков всегда согласится.
Но здесь требуется только принадлежность кратчайшего пути, тогда как для моих нужд нужно чтобы все допустимые пути обладали обладали этим свойством.
Надеюсь, у вас орграф, потому что для неориентированного таким способом получится сразу вся компонента связности.