Матрица Татта и связь с размером максимального паросочетания в двудольном графе — различия между версиями
Строка 48: | Строка 48: | ||
Предположим, что существует паросочетание большей мощности. Однако тогда и соответствующий ему ненулевой (по теореме о матрице Татта) минор большего размера, чем <tex>A_M</tex>, что невозможно в силу выбора <tex>A_M</tex> максимальным. | Предположим, что существует паросочетание большей мощности. Однако тогда и соответствующий ему ненулевой (по теореме о матрице Татта) минор большего размера, чем <tex>A_M</tex>, что невозможно в силу выбора <tex>A_M</tex> максимальным. | ||
}} | }} | ||
+ | |||
+ | [[Категория: Алгоритмы и структуры данных]] | ||
+ | [[Категория: Задача о паросочетании]] |
Версия 01:22, 26 сентября 2011
Матрица Татта
Определение: |
Матрицей Татта (англ. Tutte matrix) для орграфа | с вершинами называется матрица размера . где - независимые переменные
Заметим, что для неориентированного графа
матрицей Татта называется матрица орграфа , полученного из произвольной ориентацией рёбер.Определение: |
Совершенным паросочетанием в графе | называется паросочетание, покрывающее все вершины .
Теорема: |
В графе существует совершенное паросочетание тогда и только тогда, когда определитель матрицы Татта для не равен нулю тождественно. |
Доказательство: |
|
Матрица Эдмондса
Для случая, когда
- двудольный, существует более простая матрица, аналогичная матрице Татта.Определение: |
Матрицей Эдмондса (англ. Edmonds matrix) для двудольного графа | с размерами долей , называется матрица размера где - независимые переменные
Теорема: |
Ранг матрицы Эдмондса для графа совпадает с размером максимального паросочетания в этом графе |
Доказательство: |
Рангом матрицы называется количество линейно независимых строчек/столбцов в ней. Или, что эквивалентно, размер наибольшего ненулевого минора. Рассмотрим этот максимальный минор Предположим, что существует паросочетание большей мощности. Однако тогда и соответствующий ему ненулевой (по теореме о матрице Татта) минор большего размера, чем . На нём матрицу Эдмондса легко дополнить до матрицы Татта, причём её определитель, очевидно, останется ненулевым. По ранее доказанной теореме, в графе, соответствующем существует совершенное паросочетание, то есть покрывающее все его вершины. То есть мощности, равной размеру . , что невозможно в силу выбора максимальным. |