最小生成树与最短路径树之间的差异

时间:2012-05-04 11:56:36

标签: algorithm data-structures graph shortest-path minimum-spanning-tree

这是一个消费税:

  

要么证明以下内容,要么给出一个反例:

     

(a)最小生成树中一对顶点之间的路径   无向图的必然是最短(最小权重)路径?

     

(b)假设图的最小生成树是唯一的。是   最小生成树中一对顶点之间的路径   无向图必然是最短(最小权重)路径?

我的回答是

(a)中

不,例如,对于图0,1,2,0-1是4,1-2是2,2-0是5,那么0-2的真正最短路径是5,但是mst是0- 1-2,在mst中,0-2是6

(b)中

我的问题进入了这个(b)。

我不明白whether the MST is unique如何影响最短路径。

首先,我的理解是,当边的权重不明显时,可能同时存在多个MST,对吗?

其次,即使MST是唯一的,上述(a)的答案仍然适用于(b),对吧?

4 个答案:

答案 0 :(得分:23)

让我们来看一个非常简单的图表:

(A)---2----(B)----2---(C)
 \                    /
  ---------3----------

此图表的最小生成树由两条边A-BB-C组成。没有其他边缘形成最小生成树。

但当然,从AC的最短路径是A-C,在MST中不存在。

修改

所以回答(b)部分答案是否定的,因为存在一条不在MST中的较短路径。

答案 1 :(得分:5)

关于(a),我同意。

关于(b),对于某些图表,可能存在具有相同权重的更多最小生成树。考虑具有顶点a,b,c的圆C3;权重a-> b = 1,b-> c = 2,a-> c = 2。该图有两个MST,{a-b-c}和{c-a-b}。

然而,你的反例仍然存在,因为MST在那里是独一无二的。

答案 2 :(得分:0)

MST与起始节点不相关吗?!
然后他试图从MST起始节点获得最短路径。因此,是的,最短路径是由A开始的MST给出的!

答案 3 :(得分:0)

AD a)

一个非常简单的可视化效果是:

图表中的

MSP:

enter image description here

A和C之间的最短路径:

enter image description here

AD b)

我猜想MSP的唯一性意味着图中只有1个MSP MSP。所以: 首先)是,如果边缘的权重不同,则可能同时存在多个MST。在我们的图表中,另一个可能的MSP将包括弧D-C而不是A-B(作为示例)。 第二)MST的唯一性不会影响a)的答案。举个例子: enter image description here