无向图的最小边覆盖

边覆盖的定义:

无向图G(V,E)边覆盖的求解步骤:

1.将无向图拆点,即若在无向图中存在节点i,则将节点i拆为i1,i2分别位于二分图的X部和Y部.若存在边ij,则连接二分图的i1j2,i2j1。

2.原无向图中的节点数为|V|所以在构造的二分图有2*|V|个节点。在二分图中存在公式:

2*|V| = 2*二分图的最大匹配数 + 二分图中未匹配的点。其中二分图的最大匹配数+二分图中为匹配的点即覆盖了二分图中所有的点,相对于原无向图,相当于覆盖了每个点两次,即原边覆盖的最小值转化为二分图的最大匹配数+二分图中为匹配的点的最小值。又有公式2*|V| = 2*二分图的最大匹配数 + 二分图中未匹配的点,可得:

二分图的最大匹配数+二分图中为匹配的点 = 2*|V| - 二分图的最大匹配数,又此结果为覆盖了原图所有顶点两次,所以结果应该除以2.

所以无向图的最小边覆盖 = |V| - 二分图的最大匹配数/2.

3.问题已经转化为二分图的最大匹配求解,二分图的最大匹配可以轻易的由匈牙利算法求得。所以问题得解。

POJ3020就是一道最小边覆盖的题目


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