最大點/邊獨立集 最小點/邊覆蓋 最大團 相關性統整-1 一般圖

昨天有提到一些問題在二分圖上有特殊的性質,其實那些性質在一般圖只有一個是沒有,這幾天就來做統整和簡單說明怎麼找出答案。

先把幾個問題列出來。

  1. 最大獨立集:是一張圖中,最多有幾個點互不相鄰的最大集合。
  2. 最大匹配:為圖上最大的邊集使得每個點至多和一條邊相鄰(又稱最大獨立邊集)。
  3. 最小點覆蓋:最小的點集使得圖上每條邊都至少與點集中一個點相鄰。
  4. 最小邊覆蓋:最小的邊集使得圖上每個點都至少與邊集中一條邊相鄰。
  5. 最大團:一個最大的子圖使得圖中每兩點皆有一條邊連接(完全圖)。

性質有:

  1. |最大匹配|+|最小邊覆蓋|=|V|
  2. |最大獨立集|+|最小點覆蓋|=|V|
  3. |最大圖|=|補圖的最大獨立集|

以下簡略說明如何解出這些問題。

  1. 最大匹配用來縮花演算法(blossom algorithm)算出最大匹配。
  2. 求出最大匹配,也可以找出最小點覆蓋,只要將邊匹配的邊,對每個未被匹配的點取一條邊,就是最小邊覆蓋了。
  3. 利用枚舉方式求出最大團。
  4. 最大獨立集轉成補圖,然後找出最大團,即是最大獨立集。
  5. 最小點覆蓋和最大獨立集為互補,求出最大獨立集即可推出最小點覆蓋。

以上就是一般圖求最大點/邊獨立集、最小點/邊覆蓋及最大團的辦法,接下來會說在二分圖和樹上的求法。

參考資源:
http://www.csie.ntnu.edu.tw/~u91029/Domination.html
http://www.csie.ntnu.edu.tw/~u91029/Matching.html
http://www.csie.ntnu.edu.tw/~u91029/ChordalGraph.html


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