Изменения

Перейти к: навигация, поиск
Литература
{{Лемма
|about=
о разности потоков
|statement=
Пусть <tex> f </tex> и <tex> g </tex> {{---}} потоки равной величины в сети <tex> G </tex>. Тогда <tex> g </tex> можно представить как сумму <tex> f </tex> и нескольких циклов в остаточной сети <tex> G_f </tex>, т.е. <tex>g = f + \sum_{i} C_i </tex>.
|proof=
Рассмотрим разность потоков <tex> g - f </tex>, <tex> |g - f| = 0 </tex>. Построим ее [[теорема о декомпозиции|декомпозицию]]. В декомпозиции могут быть только циклы, т.к. наличие путей <tex> s \leadsto t</tex> противоречило бы нулевой величине потока. Таким образом, получили разбиение разности потоков на циклы. Заметим, что <tex> g(u,v) - f(u,v) \leqslant c(u, v) - f(u, v) = c_f(u, v)</tex>, т.е. все циклы принадлежат <tex>G_f</tex>.
}}
 
{{Лемма
|about=
об эквивалентности свойства потока быть минимальной стоимости и отсутствии отрицательных циклов в остаточной сети
|statement= Следующие утверждения эквивалентны:*Поток <tex> f </tex> {{---}} минимальной стоимости.среди потоков своей величины <tex> \iff </tex> в остаточной сети <tex> G_f </tex> нет циклов отрицательного весаотрицательной стоимости.
|proof=
*<tex>\Rightarrow </tex>
От противного. Пусть существует <tex> C </tex> {{---}} цикл отрицательного веса отрицательной стоимости в <tex> G_f </tex>,
<tex> c_m </tex> {{---}} наименьшая остаточная пропускная способность среди рёбер <tex> C </tex>.
Пустим по <tex> C </tex> поток <tex> f_+ = c_m </tex>.
Так как сумма весов стоимостей по циклу отрицательна и поток по каждому ребру одинаков, то <tex> \sum_{(u,v ) \in VE} p(u,v) \cdot f_+(u,v) < 0</tex>
<tex>\Rightarrow </tex> <tex>\sum_{(u,v ) \in VE} p(u,v) \cdot (f + f_+)(u,v) < \sum_{(u,v ) \in VE} p(u,v) \cdot f(u, v)</tex> <tex>\Rightarrow f </tex> {{---}} не минимальный. Противоречие.
*<tex>\Leftarrow </tex>
От противного. Пусть Рассмотрим поток <tex> f </tex> - не минимальной стоимости. Тогда существует , такой что в <tex> f_m G_f </tex> - поток минимальной нет циклов отрицательной стоимости и того же объема.Существует поток Рассмотрим <tex> f_- f' </tex>, такой что <tex> f_m = f + f_{{--</tex>.По сохранению потока <tex> f_- </tex> идёт по пути }} поток величины <tex> P |f| </tex> и верно одно из двух утверждений:* минимальной стоимости, т. е. <tex> P p(f') \leqslant p(f) </tex> - из истока в сток.* По лемме представим <tex> P f' = f + \sum_{i} C_i </tex> - цикл.Если из истока в сток - изменится объем потока, что противрочит По условиюстоимости всех циклов неотрицательны.<tex>\Rightarrow P - цикл</tex> Получаем <tex>\sum_{u,v \in V} p(u,vf') \cdot f_-geqslant p(u,vf) < 0 \Rightarrow Pp(f') = p(f)</tex> - цикл отрицательного веса. Противоречие.
}}
 
== Источники информации ==
* Ravindra Ahuja, Thomas Magnanti, James Orlin. Network flows (1993)
 
[[Категория:Алгоритмы и структуры данных]]
[[Категория: Задача о потоке минимальной стоимости]]
Анонимный участник

Навигация