Algorithm 生长在克鲁斯卡尔的边缘组';s算法
设G=(V,E)是一个加权连通无向图。设T为在Kruskal算法中生长的边集,在k次迭代后停止(因此T可能包含少于| E |-1条边)。设W(T)为该集合的加权和。 设T'是一个酰基边集,使得| T |=| T'|。证明W(T) 设Algorithm 生长在克鲁斯卡尔的边缘组';s算法,algorithm,graph-algorithm,minimum-spanning-tree,kruskals-algorithm,Algorithm,Graph Algorithm,Minimum Spanning Tree,Kruskals Algorithm,设G=(V,E)是一个加权连通无向图。设T为在Kruskal算法中生长的边集,在k次迭代后停止(因此T可能包含少于| E |-1条边)。设W(T)为该集合的加权和。 设T'是一个酰基边集,使得| T |=| T'|。证明W(T) 设T'为边集,使|T |=|T'|。证明了W(T)1顶点和T是G的最小生成树。让e成为T中的一条边。 然后通过识别e的两个端点a和b,将T\{e}投影到从G获得的图G'的最小生成树。相反,如果T'是G的一组边,这些边投影到G'的最小生成树,则T'∪ {e} 是G的最小生
T'
为边集,使|T |=|T'|
。证明了W(T)1
顶点和T
是G
的最小生成树。让e
成为T
中的一条边。
然后通过识别e
的两个端点a
和b
,将T\{e}
投影到从G
获得的图G'
的最小生成树。相反,如果T'
是G
的一组边,这些边投影到G'
的最小生成树,则T'∪ {e}
是G
的最小生成树
证明:让p:G->G'
作为标识a
和b
的投影
然后p(T\{e})
没有循环
假设p(T\{e}
包含一个循环C
。然后p^(-1)(C)
必须是连接a
和b
的路径。但是T
将包含循环p^(-1)(C)∪ {e}
,与T
是树的前提相矛盾
因此p(T\{e}
是G'
的边的无圈集,基数N-2
,这意味着(见上文)它是一个生成树
设T'
是G'
和S=p^(-1)(T')
的最小生成树
然后S∪ {e}
没有循环
如果在S
中有一个循环,它将投射到T'
中的一个循环,因此S中的每个循环∪ {e}
必须包含e
。假设C
是S中的一个循环∪ {e}
。然后C\{e}
是连接a
和b
的路径,因此C\{e}
投影到G'
中的一个循环,因为a
和b
投影到G'
的同一顶点。这与T'
是树的前提相矛盾
所以S∪ {e}
是基数N-1
的边集,没有圈,因此(见上文)是G
的生成树
然后W(T)G'
投影
让T
成为算法选择的边集
然后p(T\{e})
是Kruskal算法在G'
上选择的边集。因此,通过上面的引理,T
是G
的最小生成树
(好吧,也许维基百科中的证明更简单,但我想制作一个不同的证明。)
设T'
为边集,使|T |=|T'|
。证明了W(T)1
顶点和T
是G
的最小生成树。让e
成为T
中的一条边。
然后通过识别e
的两个端点a
和b
,将T\{e}
投影到从G
获得的图G'
的最小生成树。相反,如果T'
是G
的一组边,这些边投影到G'
的最小生成树,则T'∪ {e}
是G
的最小生成树
证明:让p:G->G'
作为标识a
和b
的投影
然后p(T\{e})
没有循环
假设p(T\{e}
包含一个循环C
。然后p^(-1)(C)
必须是连接a
和b
的路径。但是T
将包含循环p^(-1)(C)∪ {e}
,与T
是树的前提相矛盾
因此p(T\{e}
是G'
的边的无圈集,基数N-2
,这意味着(见上文)它是一个生成树
设T'
是G'
和S=p^(-1)(T')
的最小生成树
然后S∪ {e}
没有循环
如果在S
中有一个循环,它将投射到T'
中的一个循环,因此S中的每个循环∪ {e}
必须包含e
。假设C
是S中的一个循环∪ {e}
。然后C\{e}
是连接a
和b
的路径,因此C\{e}
投影到G'
中的一个循环,因为a
和b
投影到G'
的同一顶点。这与T'
是树的前提相矛盾
所以S∪ {e}
是基数N-1
的边集,没有圈,因此(见上文)是G
的生成树
然后W(T)G'
投影
让T
成为算法选择的边集
然后p(T\{e})
是Kruskal算法在G'
上选择的边集。因此,通过上面的引理,T
是G
的最小生成树
(好的,也许维基百科中的证明更简单,但我想制作一个不同的证明。)谢谢!你说得对。我忘了提到T'Updated中没有循环。在这里移植正确性证明有什么意义吗?是的,我仍然不知道如何证明它…请注意,我们不知道t'是否连接抱歉,不干净!你说得对。我忘了提到T'Updated中没有循环。在这里移植正确性证明有什么意义吗?是的,我仍然不知道如何证明它…请注意,我们不知道t'是否连接抱歉,不清楚
1
A---B
2 \ / 3
C
| 4
D
W(T') = 6 < W(T) = 7
V = |T'| + k
V = |T| + 1 = |T'| + 1
W(p(T \ {e})) = W(T \ {e}) <= W(S) = W(T'')