一时兴起 Lindström–Gessel–Viennot 引理某不可说网站页面翻译

哦,我真的好闲喔......主要是自己没有搜到其他的中文翻译版本(也可能是我没搜到),我就自己先翻译过来然后好好研究啦。

声明:咱英语也就那样,有些(可能)不太重要的东西(其实就是我看不懂)我就略过去了///

声明*2:这个真的是我随便翻译的!

关于该引理的陈述:

        首先,我们定义(声明?)一个有向无环图G——这能保证在这个图G里,所有的点的度数都是有限的,并且没有环(废话)。在这个图里面,有出发点点集A和目的地点集B,每条边e都有其权值。然后我们定义一个函数  ,其中这个P是指两个点之间的某一条具体路径,而这个函数的含义是指组成路径P的各条边的权值的乘积。

        然后我们再定义一个函数  。解释一下:对于点集A和点集B里面的任意两个点a和b(总之就是A里面随便选一个点,B里面也随便选一个点),我们找出所有可以从a到b的路径,对这些路径都进行一次的运算并求和,得到的就是我们的函数 

特殊情况:所有的边的权重通通是1的时候(或者这个图没有“权重”这个概念,然后你就可以当成所有的边权通通是1),这个函数值便是点a到点b的不同路径数(就是有几种不同的a到b的方法啦)。

然后我们画个矩阵:

然后这个牛逼闪闪名字贼长的定理告诉你,这个看起来很牛逼的矩阵对应的行列式也是有实际意义的。

啥你问行列式是啥?20块买个线性代数课本不亏,真的。

先直接给出结论,wiki上面一张图:

这个的意思是,我们想从n个起点(点集A里面的)到n个终点(点集B里面的) 找n条不相交的线路,并且我们知道起点对应的那条路径的终点是,我们把这个(1), (2),...(n)组成一个序列P'(换句话说,P' 有很多个,假设有三个出发点和三个终点,那我们可以写出六个序列P':{1,2,3},{1,3,2},{2,1,3},{2,3,1},{3,1,2,},{3,2,1}),我们把这几个路径作的运算后求积,然后乘以序列P'的符号(符号取决于P'的逆序数,其值为-1的逆序数次方),得到一个值,这个值对应的就是这个特定的序列P'。由于从出发点集到终点集可以写出来的序列P'有很多个(就像上面的举例,我们可以写出来六个),我们把所有的P'对应的值都求出来后全部求和,得到的就是矩阵M对应的行列式的值。

在这里,特殊情况又有了另一个意义:如果所有的边的权值都是1(跟上面的那个特殊情况一个意思),最后这个矩阵M对应的行列式的值就有了另一个很“实用”的含义:从点集A到点集B的n条严格不相交路径的方案数。

嗯,总结一下,上面一段话是有用的,上面的上面的那一端话(我觉得)是没有用的。倒不如说我的表达就很不严谨,嘛我自己看得懂就差不多啦。

什么?证明?不会!自己去口也wiki啦!

这个定理在特殊情况下(边权都为1)的情况下会有非常多的应用,比如说这样子的地图:

一时兴起 Lindström–Gessel–Viennot 引理某不可说网站页面翻译_第1张图片

是的,像这样子的棋盘式地图,求两个点集之间的不相交路径方案数,就可以直接利用组合数和上面的行列式来求了。

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