3622
правки
Изменения
м
Нет описания правки
__TOC__
{{Определение
|definition='''Минимально узкое остовное дерево''' (англ. ''Minimum bottleneck spanning tree'', ''MBST'') в связанном взвешенном неориентированном графе <tex>-</tex> [[Остовные деревья: определения, лемма о безопасном ребре|остовное дерево]] графа, у которого максимальное ребро минимально.
}}
{{Определение
|definition='''Узким ребром ''' (англ. ''bottleneck edge'') в графе назовём максимальное по весу.
}}
{{Определение
|definition=Остовное дерево является '''минимально узким''' (англ. ''minimum bottleneck''), если в графе нет остовного дерева с меньшим узким ребром.
}}
== Свойства минимального узкого остовного дерева ==
{{Определение Утверждение с MBST|definitionstatement=Каждое минимальное остовное дерево является <tex>\mathrm{MBST}</tex>.
|proof=Предположим, если минимальное остовное не является <tex>\mathrm{MBST}</tex>, значит в графе существует набор ребер которые мы не взяли в наш остов, при замене на которые, наше дерево станет <tex>\mathrm{MBST}</tex>. Также рёбра вне остова должны быть меньше рёбер из остова, чтобы уменьшить минимальное максимально ребро. Но по определению <tex>\mathrm{MST}</tex>, сумма рёбер дерева минимальна, значит вне остова нету рёбер с меньшим весом. Так как наше предположение неверно, <tex>\mathrm{MST}</tex> является <tex>\mathrm{MBST}</tex>.
}}
{{Определение Утверждение с MBST|definitionstatement=<tex>\mathrm{MBST}</tex> не всегда является минимальным остовным деревом.
|proof=Рассмотрим пример, где <tex>\mathrm{MBST}</tex> не является минимальным остовным деревом:
<div class="tleft" style="clear:none">[[Файл:MBST-example.png|left|thumb|700px|Пример MBST дерева.]]</div>
Найдём максимальное ребро в нашем дереве. Добавим рёбра с весом меньше максимального при помощи [[СНМ (наивные реализации)|СНМ]], чтобы определить его связность. Если в результате у нас все вершины лежат в одном множестве, значит наше дерево не является <tex>\mathrm{MBST}</tex>, иначе оно <tex>\mathrm{MBST}</tex>.
=== Асимптотика ===
По каждому ребру пройдём один раз, для поиска максимального, займёт <tex>O(N)</tex>, где <tex>N -</tex> число рёбер в графе.<br>Работа с СНМ займет <tex>O(N\alpha(V))</tex>, где <tex>\alpha</tex> — обратная функция Аккермана, которая не превосходит <tex>4</tex> во всех практических приложениях и которую можно принять за константу.<br>В результате получаем алгоритм работающий за линейное время <tex>O(N)</tex>.
=== Псевдокод ===
Все рёбра графа будем хранить в списке <tex>\mathtt{e}</tex>, а рёбра остовного дерева в списке <tex>\mathtt{tree}</tex>.<br>
