图论 - 独立集


独立集合用集合来表示,其中

  • 不应有任何边缘彼此相邻。任何两条边之间不应有任何公共顶点。

  • 不应有任何顶点彼此相邻。任何两个顶点之间不应有任何公共边。

独立线组

让 'G' = (V, E) 成为一个图。如果 L 中没有两条边相邻,则 E 的子集 L 称为“G”的独立线集。这样的集合称为独立线集。

例子

独立线组

让我们考虑以下子集 -

L1 = {a,b}
L2 = {a,b} {c,e}
L3 = {a,d} {b,c}

在此示例中,子集 L2 和 L3 显然不是给定图中的相邻边。它们是独立的线路组。但L1并不是一个独立的线集,要制作一个独立的线集,至少要有两条边。

最大独立线集

如果“G”的其他边不能添加到“L”,则独立线集被称为图“G”的最大独立线集。

例子

最大独立线集

让我们考虑以下子集 -

L1 = {a, b}
L2 = {{b, e}, {c, f}}
L3 = {{a, e}, {b, c}, {d, f}}
L4 = {{a, b}, {c, f}}

L 2和L 3是最大独立线集/最大匹配。对于仅这两个子集,没有机会添加任何其他不相邻的边。因此这两个子集被认为是最大独立线集。

最大独立线集

具有最大边数的最大独立线集“G”称为最大独立线集“G”。

Number of edges in a maximum independent line set of G (β1)
   = Line independent number of G
   = Matching number of G

例子

最大独立线集

让我们考虑以下子集 -

L1 = {a, b}
L2 = {{b, e}, {c, f}}
L3 = {{a, e}, {b, c}, {d, f}}
L4 = {{a, b}, {c, f}}

L 3是 G 的最大独立线集,其最大边不是图中的相邻边,记为 β1 = 3。

- 对于任何没有孤立顶点的图 G,

α1 + β1 = 图中的顶点数 = |V|

例子

行覆盖 K n /C n /w n的数量,

$$\alpha 1 = \lceil\frac{n}{2}\rceil\begin{cases}\frac{n}{2}\:如果\:n\:是偶数 \\\frac{n+ 1}{2}\:如果\:n\:是奇数\end{情况}$$

行无关数(匹配数)=β 1 = [n/2] α 1 + β 1 = n。

独立顶点集

让 'G' = (V, E) 成为一个图。如果“S”中没有两个顶点相邻,则“V”的子集称为“G”的独立集。

例子

独立顶点集

考虑上图中的以下子集 -

S1 = {e}

S2 = {e, f}
S3 = {a, g, c}
S4 = {e, d}

显然S 1不是独立的顶点集,因为为了获得独立的顶点集,图中至少应该有两个顶点。但这里的情况并非如此。子集S 2、S 3和S 4是独立的顶点集,因为没有顶点与子集中的任何一个顶点相邻。

最大独立顶点集

假设“G”是一个图,那么如果“G”中没有其他顶点可以添加到“S”中,则“G”的独立顶点集被认为是最大的。

例子

最大独立顶点集

考虑上图中的以下子集。

S1 = {e}
S2 = {e, f}
S3 = {a, g, c}
S4 = {e, d}

S 2和S 3是“G”的最大独立顶点集。在S 1和S 4中,我们可以添加其他顶点;但在 S 2和 S 3中,我们不能添加任何其他顶点。

最大独立顶点集

具有最大顶点数的“G”的最大独立顶点集称为最大独立顶点集。

例子

最大独立顶点集

考虑上图中的以下子集 -

S1 = {e}
S2 = {e, f}
S3 = {a, g, c}
S4 = {e, d}

只有 S 3是最大独立顶点集,因为它覆盖的顶点数量最多。'G'的最大独立顶点集合中的顶点数称为G的独立顶点数(β 2 )。

例子

对于完整图 K n

顶点覆盖数 = α 2 = n−1

顶点独立数 = β 2 = 1

你有 α 2 + β 2 = n

在完全图中,每个顶点都与其剩余的 (n − 1) 个顶点相邻。因此,K n的最大独立集合仅包含一个顶点。

因此,β 2 =1

且α 2 =|v| − β 2 = n-1

注意- 对于任何图 'G' = (V, E)

  • α 2 + β 2 = |v|
  • 如果'S'是'G'的独立顶点集,则(V – S)是G的顶点覆盖。