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问题:

最小生成树与最短路径树

白弘伟
2023-03-14

在一个具有不同正边的无向图中,是否可能有一个MST与最短路径树没有公共边?

我一直试图引出不同的例子,但似乎这是不可能的。最短路径树中的最短路径边似乎也应该包括在MST中。

共有1个答案

牧甫
2023-03-14

考虑到Prim的算法,您从一个顶点v开始,并开始以一种成本最低的方式将其他顶点连接到它上。因此,对于你连接到你用Prim算法增长的连通分量的任何其他顶点u(即,包含顶点v的那个),尽管可能存在(我认为)一个顶点w可以在更短的距离内到达u,但没有更短的方法从v到达u,因为Prim算法规定,你通过去添加最便宜的节点来扩展你开始的连通分量。

因此,由于从v到u没有更短的到达路径,所以从v和v的最短路径树出发生成的MST中至少有1条共同的边。

即使MST(如rootA)和最短路径树(如rootB)的节点根不同,在构建MST时,Prim的算法也应该使用最短路径树上从rootB到rootA的最短路径上的边到达rootB,因为根据它的定义,最短路径树应该帮助rootB以尽可能短的方式到达rootA。

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