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关于最小生成树的最长边为所求的证明

Posted by 1120121860 at 2013-08-07 10:54:00 on Problem 2485
因为题目要求没两个点间必须存在通路。
故满足条件的任意方案为一生成树(spanning tree)
1.先证最小生成树T的最长边(u,v)小于等于任一生成树T的最长边
反证:假设不满足上述命题,即:存在一个生成树T',其最长边小于(u,v)
则有T'的任一边 <= T’最长边 < (u,v),
因为T'是生成树,则其上u,v两点间必存在唯一通路P;
由于u,v位于(u,v)所通过的某割的两边,P上必有一边(x,y)通过割且(x,y)<(u,v)
在T上去掉(u,v)加上(x,y)形成T''可证T‘’仍然是生成树且所有边权值和小于T的权值和。与T是最小生成树矛盾。得证
2.再证存在一个可达的方案,其最长边等于(u,v),即1中的下限是紧确的。
 显然,只要选取最小生成树为所选方案即可得

综上所述,最小生成树的最长边即为题目所述任一生成树的最长边的最小值

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