Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Теорема Менгера

1652 байта добавлено, 07:23, 27 октября 2011
Нет описания правки
{{В разработке}}
Теорема Менгера представляет собой группу теорем, связывающих такие понятия на графах как ''k-связность'' и ''количество непересекающихся путей'' относительно двух выделенных вершин. Возникают различные варианты очень похожих друг на друга по формулировке теорем в зависимости от того, рассматриваем ли мы ситуацию в ''ориентированном'' или ''неориентированном'' графе, и подразумеваем ли ''реберную k-связность'' и ''реберно непересекающиеся пути'' или же ''вершинную k-связность'' и ''вершинно непересекающиеся пути''.
|statement=Если в сети, где все пропускные способности ребер равны 1, существует целочисленный поток величиной <tex>L</tex> то существует и <tex>L</tex> реберно непересекающихся путей.
|proof=
:В начале поймем, что если поток не нулевой, то существует маршрут из <tex>u</tex> в <tex>v</tex> лежащий только на ребрах с потоком равным 1. .В самом деле, если бы такого маршрута не существовало, то можно было бы выделить множество вершин до которых такие маршруты существуют, не включающее <tex>u</tex>, и по нему построить разрез.Поток через такой разрез, очевидно равен нулю, противоречие (<tex>f(S,T)=|f|</tex>, смотри [[Разрез, лемма о потоке через разрез|первую лемму]]).
:Итак, найдем какой-нибудь маршрут из <tex>u</tex> в <tex>v</tex> лежащий только на ребрах где поток равен 1. Удалив все ребра находящиеся в этом маршруте и оставив все остальное неизменным, придем к целочисленному потоку величиной <tex>L-1</tex>. Ясно, что можно повторить тоже самое еще <tex>L-1</tex> раз, и, таким образом мы выделим <tex>L</tex> реберно непересекающихся маршрутов.
|statement=Между вершинами <tex>u</tex> и <tex>v\; \exists L</tex> вершинно непересекающихся путей <tex>\Leftrightarrow</tex> после удаления <tex>\forall L-1</tex> вершин <tex>\exists</tex> путь из <tex>u</tex> в <tex>v</tex>.
|proof=
Для доказательства достаточно заменить :Разобьем каждую вершину на дветаким образом://картинкатаким образом :[[Файл:Menger-vertex.JPG]] :''(все входящие ребра заходят в правую вершину, выходящие - из левой. между двумя новыми вершинами добавляем ребро)'' :Теперь задача сводится практически сведена к предыдущей первой теореме.:Необходимо лишь отметить, что если в старом графе пути вершинно пересекаются, то в новом графе пути необходимо реберно пересекаются и наоборот.:Кроме того, предложение "удалить в исходном графе <tex>\forall L</tex> вершин" превращается "в новом графе можно удалить <tex>\forall L</tex> ребер" (достаточно выбирать вершины на концах этих ребер). Можно преобразовывать и обратно, если удалять ребра между парой вершин, которые раньше были одним целым.
}}
<includeonly>
Теоремы для неореинтированного графа формулируются идентично, а их докозательства сводятся к своим ориентированным двойникам путем замены каждого ребра на две дуги:
Теоремы для неореинтированного графа сводятся к своим двойникам для ореинтированного простой заменой каждого ребра на две дуги[[Файл:Menger_undirected.JPG‎]]<//картинкаincludeonly>
==Смотри также==
*[[Теорема Менгера, альтернативное доказательство]]
223
правки

Навигация