最小生成树。独特的最小边缘与非独特的证明

时间:2015-10-01 20:10:50

标签: algorithm graph tree proof minimum-spanning-tree

所以我有一个练习,我应该证明或反驳:

1)如果e是连通图G中的最小权重边,使得并非所有边都必须是不同的,那么G的每个最小生成树都包含e

2)与1)相同,但现在所有边缘权重都是不同的。

确定如此直观,我明白1)因为并非所有边缘权重都是不同的,所以顶点具有边缘e的路径而另一边缘e_1可能是这样的,如果权重(e)=权重(e_1)然后有一个生成树,它不包含边缘e,因为图表已连接。否则,如果e_1和e都在最小生成树中,那么就有一个循环

和2)由于所有边权重都是不同的,当然最小生成树将包含边e,因为任何算法总是选择较小的路径。

有关如何证明这两项的任何建议吗?感应?不知道如何接近。

1 个答案:

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实际上在你的第一个证据中,当你说e和e_1都在G中时,那么有一个循环,那是不正确的,因为它们是最小的边缘,所以没有#&# 39; t必须是一个循环,你需要将它们都包含在MST中,因为如果| E | > 1和| V | > 2然后他们都必须在那里。

无论如何,第一个的反例是一个完整的图形,所有边缘的权重与e相同,MST只包含| V | -1边,但你没有包含所有其他边同样的重量,因此你有一个矛盾。

对于第二个,如果所有边都是不同的,那么如果你移除最小边并想要重建MST,那么唯一的方法就是添加一个连接被破坏的2个不相交集的边。达到最小重量边缘。

现在假设您没有删除最小权重边缘,并添加了其他边缘,现在您已经创建了一个周期,并且由于所有边缘都是不同的,因此周期创建边缘将大于所有这些,因此如果从该循环中删除任何以前的MST边缘,它将只增加MST的大小。这意味着当所有边缘具有不同的权重时,几乎所有以前的MST边缘都是关键的。