Изменения

#Алгоритм построения остовных деревьев. Расположим вершины на окружности так, чтобы они образовывали правильный многоугольник, и выберем начальную вершину '''(рис.1)'''. Для <tex>\left \lfloor {\dfrac{n}{2}}\right \rfloor</tex> вершин по часовой стрелке, начиная с этой вершины, будем строить остовные деревья. Для <tex>i</tex>-ой вершины строим такой путь <tex>:</tex><tex>V_i V_{i+1} V_{i-1} V_{i+2} V_{i-2}\ldots, </tex> {{---}} до тех пор, пока не соединим все вершины. Это и будет остовным деревом '''(рис.2)'''.[[Файл:Max spanning tree1.png|thumb|300px|center|Рис.1 Стрелкой указана начальная вершина]][[Файл:Max spanning tree2.png|thumb|300px|center|Рис.2 Красным цветом выделено остовное дерево]]#Докажем, что построенные с помощью такого алгоритма остовные деревья будут попарно непересекающимися. Для этого докажем, что никакие ребра не совпадут. Ребра могут совпасть только в том случае, если дуги, на которые эти ребра опираются, будут одинаковой длины. Заметим, что при построении каждого последующего дерева его ребра получаются из поворотов ребер предыдущего на длину <tex> \dfrac{l}{n}</tex>, где <tex>l</tex> {{---}} длина окружности. Рассмотрим первое построенное остовное дерево '''(рис.3)''' В нем не более <tex>2</tex>-х ребер имеют одинаковую длину дуги (длина дуги у ребра, расположенного на диаметре окружности, не совпадает с длиной дуги любого другого ребра данного остовного дерева). Значит, повороты только этих ребер могут совпасть между собой. А чтобы они совпали, помимо одинаковых длин дуг у них должны совпасть концы. Покажем, что такого не произойдет.##Докажем, что повороты ребра, расположенного на диаметре окружности, не совпадут друг с другом (если <tex>n</tex> нечетно, то такого ребра не будет). Чтобы хоть какой-то поворот совпал, мы должны повернуть ребро на <tex>180 ^{\circ}</tex>. Каждый раз мы поворачиваем ребро на <tex>\dfrac{360 ^{\circ}}{n}</tex>. А так как мы поворачиваем ребро <tex>\dfrac{n}{2} - 1</tex> раз, то в сумме мы повернем его на <tex>\dfrac{360 ^{\circ}}{n}</tex> <tex dpi = "200">(</tex><tex>\dfrac{n}{2} - 1 </tex><tex dpi = "200">)</tex> <tex>=180 ^{\circ} - \dfrac{360 ^{\circ}}{n} < 180 ^{\circ}</tex>. А это значит, что никакие ребра не совпадут друг с другом. '''(рис.43)'''[[Файл:Max spanning tree3.png|thumb|300px|center|Рис.3 Черным цветом выделено рассматриваемое ребро, красным - его повороты]]##Докажем для остальных ребер. '''(рис.54)''' Возьмем ребро, которое не лежит на диаметре окружности. В данном остовном дереве есть ребро, которое имеет такую же длину дуги. Ориентируем данные ребра в сторону часовой стрелки. Чтобы повороты этих ребер совпали, нужно, чтобы совпали их начала и концы. Покажем, что их начала никогда не совпадут. Чтобы начало первого ребра совпало с началом второго, нужно первое ребро повернуть хотя бы на половину длины окружности, то есть на <tex> \dfrac{l}{2}</tex>. Для этого нам нужно сделать <tex> \dfrac{n}{2} </tex> поворотов: <tex> \dfrac{l}{n} \cdot \dfrac{n}{2} = \dfrac{l}{2}</tex>. Но мы делаем только <tex> \dfrac{n}{2} - 1</tex> поворот. Аналогично с поворотом второго ребра. Для нечетных <tex>n</tex> граф будет неполным, поэтому даже <tex> \dfrac{n}{2}</tex> поворотов может не хватить для совпадения ребер.[[Файл:Max spanning tree4.png|thumb|300px|center|Рис.4 Черным цветом выделены рассматриваемые ребра]]