2つの最長パスごとに少なくとも1つの頂点が共通であることを証明する


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グラフが接続されており、長さが超えるパスがない場合、長さの2つのパスごとに少なくとも1つの頂点が共通であることを証明します。 k G kGkGk

その共通の頂点は両方のパスの中間にあるべきだと思います。これが当てはまらない場合、長さパスを持つことができるためです。私は正しいですか?>k


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強く接続されていない有向グラフの反例:頂点、エッジA CA DB D、パスA CおよびB Dには共通の頂点がありません。A,B,C,DACADBDACBD
sdcvvc

@sdcvvc、答えとして提供できます。

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@sdcvvc質問は無向グラフに制限されていると思います。
ラファエル

無向グラフであり、単純な(=サイクルフリー)パスのみを検討していることを確認(または確認)できますか?G
ジル「SO-悪であるのをやめる」

@Gillesはい、グラフは方向付けられておらず、パスは個別のエッジと頂点を含むウォークインです。
-Saurabh

回答:


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ことを矛盾のために想定P1=v0,,vk及びP2=u0,,uk内の2回のパスであるG長さのkなし共有頂点を持ちます。

G接続され、パスが存在するP結ぶviujいくつかのためにi,j[1,k]ようにP株式となし、頂点P1P2以外のviuj。セイP=vi,x0,,xb,uj(何があってもよいことに留意されたいxi頂点、すなわち、bないかもしれない0-表記は、しかし少し不足しています)。

一般性を失うことなく、私たちはその仮定してもよいi,jk2(私たちは常に番号を逆にすることができます)。その後、我々は新しいパス構築することができますP=v0,,vi,x1,,xb,uj,,u0(一緒に行くことによってP1viその後、橋を渡って形成し、Puj、その後に沿ってP2u0)。

明らかに、Pは少なくともk+1長さを持ちますが、これはGkより長い長さの経路を持たないという仮定と矛盾します。

そのため、長さk 2つのパスは少なくとも1つの頂点で交差する必要があり、それが中間(1つしかない場合)でなければならないという観察は、推論したとおりに続きます。


私はあなたが必要だと思う、それ以外の場合、新しいパスは必ずしも長くなりません。b=0が可能であることに注意してください。jk2b=0
ラファエル

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@Raphaelはい、私はそれを明示的に述べませんでした(そして少し誤解を招く表記を使用しました)が、は非常に幸福に0にすることができますが、P ′の頂点のみがv iuであっても、ブリッジは常に少なくとも1つのエッジを追加しますJ。私からのパスを構築してきたことを最初のポイント、ノートでV 0V IU JU 0、そうJ Kb0Pviujv0viuju0権利です。それはに行ってきました場合は、Ukはその後、Jkはjk2uk右の状態になります。jk2
ルークマティソン

1

共通の頂点は両方のパスの中間になければならないことは正しいです。

ただし、その直観では、解決しようとしている実際の問題は解決されません。

代わりに、パス内の任意のポイントが指定されている場合、元のパスの端の1つを指す(および含む)パスセグメントは、フルパスのノードの半分よりも厳密に大きい必要があることを実証してください。

それを示したら、あなたが尋ねられた問題を解決し、あなたの推測を確認できる。

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