最大流 最小割定理

2021-07-09 12:36:40 字數 1037 閱讀 6465

割(cut)是網路中頂點的劃分,它把網路中的所有頂點劃分成兩個頂點的集合源點s和匯點t。記為cut(s,t)。

如下圖:源點:s=1;匯點:t=5。框外是容量,框內是流量

如下圖是乙個圖的割。頂點集合s=和t=構成乙個割。

如果一條弧的兩個頂點分別屬於頂點集s和t那麼這條弧稱為割cut(s,t)的一條割邊。  從s指向t的割邊是正向割邊,從t指向s的割邊是逆向割邊。如上圖正向割邊:

1->2;3->5      逆向割邊:2->3。

割cut(s,t)中所有正向割邊的容量和稱為割的容量。不同的個的容量不同。如上圖割的容量為4+4=8;割的正向流量:4+2=6    逆向割的流量:1。

定理一:如果f是網路中的乙個流,cut(s,t)是任意乙個割,那麼流量f的值等於正向割邊的流量與負向割邊的流量之差。

結論:f= f(s,t)- f(t,s)<=f(s,t)<=割cut(s,t)的容量 。 

推論1:如果f是網路中的乙個流,cut(s,t)是乙個割,那麼f的值不超過割cut(s,t)的容量。

推論2:網路中的最大流不超過任何割的容量 

定理2: 在任何網路中,如果f是乙個流,cut(s,t)是乙個割,且f的值等於割cut(s,t)的容量,那麼f是乙個最大流,cut(s,t)是乙個最小割(容量最小的割)。

定理3:最大流最小割定量: 在任何的網路中,最大流的值等於最小割的容量。

結論1:最大流時,最小割cut(s,t)中,正向割邊的流量=容量,逆向割邊的流量為0。否則還可以增廣。

結論2:在最小割中cut(s,t)中:

① 源點s∈s。

② 如果i∈s,結點j滿足:有弧,並且c[i,j]>f[i,j]  或者有弧並且f[j,i]>0,那麼j∈s。//否則不是最小割

即從s出發能找到的含有殘留的點組成集合s。其餘的點組成集合t。

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