1.二分图的有关性质
首先二分图必定不具有奇数环
。而不具有奇数环
的图必定可以被染成相邻两个点都不是同个颜色的图(只用黑白两色)。
首先证明不具有奇数环的图是图在染色不存在矛盾的充分必要条件
。
证明充分性,用反证法。图中无奇数环,但是染色存在矛盾,则有白黑白黑...白
这样的染色,但是存在这样的染色则一定存在奇数环。
证明必要性,用反证法。图中染色不存在矛盾,但有奇数环,那么一定有白黑白黑...白
的染色发生,矛盾。
再证明二分图必定不具有奇数环。我们知道二分图的点必定可以被划分到两个集合中,且集合中的点两两都没有边。若二分图中有奇数环,则有白黑白黑...白
这样的点的集合划分(黑白分别是两个集合),由于最后两个白在同一个集合且他们之间有边,因此矛盾。
关押罪犯
这题用到了染色法判定二分图。
2.二分图的最大匹配
接下来是二分图中用匈牙利算法
求二分图的最大匹配
。
首先匹配
是指匹配好的一对点,最大匹配
是指匹配的最大数量,匹配点
是匹配中的点。
增广路径是从左边的未匹配点出发
,经过非匹配边、匹配边、非匹配边、匹配边......
,最后到达未匹配点
的路径,我们可以把未匹配边转变为匹配边,把匹配边转变为未匹配边,这样匹配边数量就加一了。
有个结论是二分图中若匹配是最大匹配
,那么必定不存在增广路径
,不存在增广路径
,必定是最大匹配
。
棋盘覆盖
这题用到了匈牙利算法求二分图的最大匹配。
3.二分图的相关结论
(1)二分图的最小点覆盖
等于二分图的最大匹配
。
(2)二分图的最大独立集
等于二分图的总点数 - 最小点覆盖
。
解释一下:
首先最大独立集
是一个图的点的集合,且这个集合中的点两两之间没有边且这个集合的点的数量最大。
那么最大独立集(最大独立集是基于无向图的)的意思就是让我们在所有点中去掉最少的点
,使得这个集合成为最大独立集。
在二分图中去掉的这些点其实就是最小点覆盖的点,那么就有最大独立集等于二分图的总点数 - 最小点覆盖。
(3)二分图的最小路径点覆盖
等于总点数 - 最大匹配
,二分图的最小路径重复点覆盖
等于原二分图做传递闭包
后的最小路径点覆盖
。
解释一下:
最小路径点覆盖
是用最少的路径覆盖所有的点
,且这些路径都不相交
。最小路径重复点覆盖
是也是用最少的路径覆盖所有的点
,但是点可以重复经过即路径可以相交
。
最小路径点覆盖
和最小路径重复点覆盖
都是基于有向无环图
的,但是我们可以使用拆点
来将有向无环图
变成无向图
。即若有n
个点,那么我们左边构造1-n
个点,叫出点,右边构造1'-n'
个点,叫入点,例如当有3
连向5
时,那么我们就拆成3
连向5'
。那么对于每条边
我们就有一个匹配
了,而终点无法连向其他点,所以在左边
他是个孤立点
。
机器任务
用到了最小点覆盖
骑士放置
用到了最大独立集
捉迷藏
用到了最小路径重复点覆盖和最小路径点覆盖
标签:二分,匹配,覆盖,奇数,菜鸟,路径,最小,笔记 From: https://www.cnblogs.com/dkdklcx/p/17602957.html