docs/graph/connectivity.md
author: jifbt, Mayuri0v0
以下内容的定义,请参见 图论相关概念:
Whitney 不等式(1932)给出了点连通度 $\kappa$、边连通度 $\lambda$ 和最小度 $\delta$ 之间的关系:
$$ \kappa \le \lambda \le \delta $$
???+ note "证明" 直觉上,如果有一个大小为 $\lambda$ 的边割集,其中每一条边任选一个端点,就可以得到一个大小为 $\lambda$ 的点割集,所以第一个不等式成立.
与度最小的结点(如有多个,任选一个)相邻的所有边构成大小为 $\delta$ 的边割集,所以第二个不等式也成立.
这个不等式不能改进;换言之,对每个满足它的三元组,均可以找出满足这个三元组的图.
???+ note "构造" 把两个大小为 $\delta + 1$ 的团用 $\lambda$ 条边连起来,使两个团分别有 $\lambda$ 和 $\kappa$ 个不同的结点被连在这些边上.
由 最大流最小割定理(又名 Ford–Fulkerson 定理)可推出,两点间的不相交(指两两没有公共边)路径的最大数量等于割集的最小大小(这个推论又叫 Menger 定理——译者注).
以下图的边权均为 $1$.
枚举点对 $(s, t)$,以 $s$ 为源点,$t$ 为汇点跑边权为 $1$ 的最大流.需要 $O(n^2)$ 次最大流,如果使用 Edmonds–Karp 算法,复杂度为 $O(|V|^3 |E|^2)$.使用 Dinic 算法可以更优,复杂度为 $O(|V|^2 |E| \min(|V|^{2/3}, |E|^{1/2}))$.
使用 Stoer–Wagner 算法 只需跑一次无源汇最小割即可.复杂度为 $O(|V||E| + |V|^{2}\log|V|)$,一般可近似看作 $O(|V|^3)$.
仍然枚举点对,这次把每个非源汇的点 $x$ 拆成两个点 $x_1$ 和 $x_2$,并连边 $(x_1, x_2)$.把原图中所有边 $(u, v)$ 换成两条边 $(u_2, v_1)$ 和 $(v_2, u_1)$.此时最大流等于 $s$、$t$ 之间的最小点割集大小(又称局部点连通度).复杂度与用最大流计算边连通度相同.
本页面译自博文 Рёберная связность. Свойства и нахождение、Вершинная связность. Свойства и нахождение 与其英文翻译版 Edge connectivity/Vertex connectivity.其中俄文版版权协议为 Public Domain + Leave a Link;英文版版权协议为 CC-BY-SA 4.0.