二分圖最小頂點覆蓋的證明


首先,回顧一下二分圖最小點覆蓋的定義:

二分圖中,選取最少的點數,使這些點和所有的邊都有關聯(把所有的邊的覆蓋),叫做最小點覆蓋。
最少點數=最大匹配數

結合昨天看的介紹,,今天按照我的理解給出自己的證明(原創,僅作參考,歡迎討論)

從最大匹配數到底能不能覆蓋所有的邊入手。

因為已知了最大匹配,所有再也不能找到增廣路了,有最大匹配定義知。

現在所有的邊就剩下兩種情況了,一種是匹配,一種是不匹配。

假設所有的匹配邊有n條,那么左右邊就都有n個匹配邊的頂點了,標記所有左邊匹配邊的頂點,則有n個。

問題就是證明n=最小點覆蓋,即證明最大匹配數n到底能不能覆蓋所有的邊入手。

考察右邊的匹配邊的頂點,明顯,左邊都可以找到其匹配點且為n,說明所有匹配邊已經被這左邊的n個點關聯了。

接下來證明未匹配邊也能被這左邊的n個匹配的點關聯那么不就證明了“,使這些點和所有的邊都有關聯(把所有的邊的覆蓋)”嗎。。

對於剩下的未匹配邊,每條邊都有一個右邊點(顯然既然是未匹配邊,這個點自然是未匹配點)和左邊點(我將證明着些左邊點都是匹配邊的頂點,證明了這一點,也就證明了這左邊的n個點也和剩下的未匹配邊關聯了)

假設上面說的左邊點不在這n個匹配邊的左邊點之中,那從剩下的某個未匹配邊的右邊點出發不就可以找到增廣路了嗎(想想增廣路的定義就知道了,右未匹配,左未匹配的話那就可以找到增廣路了),所以左邊點也在匹配邊之中,。所以就證明了剩下的未匹配邊關聯的范圍也在這左邊的n個匹配點的范圍內力了。

也就證明了這n個左邊匹配邊的點既也右邊匹配邊關聯,也與右邊未匹配邊關聯了,即與所有邊關聯了。

那么按照最小覆蓋的定義,接下來只要證明這個n是做小值就行了。

假設可以比n小,那就相當於隨便刪一些匹配邊,那么這些刪除了邊的右邊點就沒人匹配了,也就不滿足與所以邊關聯了,所以矛盾,所有n就是最小值。

故得證。

主要從最小覆蓋的定義的兩個要點(1,能不能關聯所有的邊。2,最小)來證明最大匹配的所有左邊點就滿足這個要求,匹配邊有n條那自然匹配邊的左邊點就有n個了。

 

轉載自:http://blog.sina.com.cn/s/blog_5ceeb9ea0100l08n.html


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