Деревья Штейнера: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 102: Строка 102:




'''Лемма 2.''' Определим f(H) = —mst(P : H). Тогда функция f является субмодулярной над множеством ребер E.
'''Лемма 2.''' Определим f(H) = -mst(P : H). Тогда функция f является субмодулярной над множеством ребер E.


Доказательство. Заметим, что для любых двух различных ребер x и y, не принадлежащих подграфу H,
Доказательство. Заметим, что для любых двух различных ребер x и y, не принадлежащих подграфу H,
Строка 109: Строка 109:




Пусть T – минимальное остовное дерево для несвязанных полюсов после стягивания каждого ребра H в точку. T содержит путь Px, соединяющий две конечные точки x, и путь Py, соединяющий две конечные точки y. Пусть ex (ey) – самое длинное ребро пути Px (Py). Тогда
Пусть T – минимальное остовное дерево для несвязанных полюсов после стягивания каждого ребра H в точку. T содержит путь <math>P_x \;</math>, соединяющий две конечные точки x, и путь <math>P_y \;</math>, соединяющий две конечные точки y. Пусть <math>e_x (e_y) \;</math> – самое длинное ребро пути <math>P_x (P_y) \;</math>. Тогда
mst(P : H) - mst(P :H[x)= length(ex) ; mst(P : H) - mst(P : H [ y) = length(ey) :
 
mst(P : H) — mst(P : H [ x [ y) можно вычислить следующим образом: выберем самое длинное ребро e0 из Px [ Py. Заметим, что TUxUy-e' содержит уникальный цикл Q. Выберем самое длинное ребро e00 из (Px [ Py) \ Q. Тогда mst(P : H)-mst(P : H[x[y) = length(e0)+length(e00): Теперь, чтобы показать субмодулярность f, достаточно доказать неравенство length(ex)+length(ey) > length(e0) + length(e00): (2)
<math>mst(P : H) - mst(P : H \; \cup \; x) = length(e_x)</math>;
 
<math>mst(P : H) - mst(P : H \; \cup \; y) = length(e_y)</math>.
 
 
Значение <math>mst(P : H) — mst(P : H \; \cup \; x \; \cup \; y)</math> можно вычислить следующим образом: выберем самое длинное ребро e' из <math>P_x \cup P_y</math>. Заметим, что <math>T \cup x \cup y - e'</math> содержит уникальный цикл Q. Выберем самое длинное ребро e'' из <math>(P_x \cup P_y) \cap Q</math>. Тогда
 
<math>mst(P : H) - mst(P : H \cup x \cup y) = length(e') + length(e'')</math>.
 
 
Теперь, чтобы показать субмодулярность f, достаточно доказать неравенство
 
(2) <math>length(e_x) + length(e_y) \ge length(e') + length(e'')</math>.




4551

правка

Навигация