匹配圖


匹配圖是圖的一個子圖,其中沒有邊彼此相鄰。簡單來說,任意兩條邊之間不應該有任何公共頂點。

匹配

設 'G' = (V, E) 為一個圖。如果 G 的每個頂點最多與 M 中的一條邊相關聯,則子圖稱為匹配 M(G),即:

deg(V) ≤ 1 ∀ V ∈ G

這意味著在匹配圖 M(G) 中,頂點的度數應為 1 或 0,其中邊應來自圖 G。

符號 − M(G)

示例

在匹配中,

如果 deg(V) = 1,則 (V) 被稱為匹配的

如果 deg(V) = 0,則 (V) 未匹配。

在匹配中,沒有兩條邊是相鄰的。這是因為,如果任意兩條邊相鄰,則連線這兩條邊的頂點的度數將為 2,這違反了匹配規則。

最大匹配

如果不能將圖 'G' 的其他任何邊新增到 M,則稱圖 'G' 的匹配 M 為最大匹配。

示例

上圖中的 M1、M2、M3 是 G 的最大匹配。

最大匹配

也稱為最大最大匹配。最大匹配定義為具有最大邊數的最大匹配。

'G' 的最大匹配中的邊數稱為其匹配數

示例

對於上面示例中給出的圖,M1 和 M2 是 'G' 的最大匹配,其匹配數為 2。因此,使用圖 G,我們最多隻能形成只有 2 條邊的子圖。因此,匹配數為 2。

完美匹配

如果圖 g (G) 的每個頂點都與匹配 (M) 的恰好一條邊相關聯,則稱圖 (G) 的匹配 (M) 為完美匹配,即:

deg(V) = 1 ∀ V

子圖中每個頂點的度數都應為1

示例

在下圖中,M1 和 M2 是 G 的完美匹配示例。

注意 − 圖的每個完美匹配也是圖的最大匹配,因為在完美匹配圖中沒有機會新增更多邊。

圖的最大匹配不一定是完美的。如果圖 'G' 有一個完美匹配,則頂點數 |V(G)| 為偶數。如果是奇數,則最後一個頂點與另一個頂點配對,最終剩下一個單獨的頂點,無法與任何其他頂點配對,其度數為零。這顯然違反了完美匹配原則。

示例

注意 − 上述陳述的反面不一定為真。如果 G 的頂點數為偶數,則 M1 不一定是完美的。

示例

它是匹配,但不是完美匹配,即使它具有偶數個頂點。

更新於:2019 年 8 月 23 日

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