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最小生成樹演算法的兩個重要屬性Cycle Property和Partition Property

Cycle Property:

T是一個帶權圖的一個最小生成樹,如果存在一條邊e後,在T中形成了一個環C。

則e必須比這個環中任何一條邊都大。

證明:

反證法:如果存在一條邊比e大,則去掉這條邊,加入e後,得到的新的最小生成樹的權重

比T還要小,矛盾。

Partition Property(嚴蔚敏的書稱作MST性質,也稱作cut property

將圖G的頂點集合X,分為U和V,|U| + |V| = |X|。在最後生成的最小生成樹中,必然存在

一條貫通這兩條邊的邊e,且這條邊是所有這樣的邊中權值最小的。

證明:

依然用反證法,假設T是G的一個最小生成樹,如果T不包含e,T必然包含另外一條大於e的邊e'【weight(e')>weight(e)】,用以溝通U和V。

如果將e加入到T中,則構成一個環,注意這個環一定也包含e',根據最小生成樹的Cycle Property性質,則e'必然小於環中的任何一條邊,

即weight(e')<=weight(e),這樣與此前假設矛盾。

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