在满足三角不等式的图中导出所有边权重之和与MST之间的关系

时间:2015-10-09 02:47:02

标签: graph computer-science proof minimum-spanning-tree

如果对于每个边(u,v),(u,v)的权重小于或等于任何其他的长度,则称具有n个顶点和m个边的加权无向图满足三角不等式从u到v的替代路径。

证明对于这样的图,所有边的总权重是< =(m-n + 1)* MST,其中MST是最小生成树的所有边的总权重。

(提示:图表边缘不属于最小生成树的最大可能权重是多少?)

1 个答案:

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解决提示

不在最小生成树中的边的权重小于或等于MST(通过三角形不等式)。

要看到这一点,请考虑从u到v的唯一其他路径是整个最小生成树的情况。 (必须存在其他一些路径,否则边缘将位于最小生成树中,这是一个矛盾。)然后,通过三角形不等式,此边的权重必须小于或等于此备用路径的权重,即MST

尝试解决其余问题

生成树中最多只能有m-n + 1个边。 (在具有相同数量的节点和边的图中,最多一个边不在MST中)。

这些边缘的总重量是< = MST *(m-n + 1)。但是当您在最小生成树中添加边的权重时,您会得到图中边的所有权重之和为< = MST *(m-n + 2),这不完全如此紧紧抓住你想要的束缚。所以这个问题必须有另一个技巧。