【图论】欧拉通路和哈密顿通路
本文为图论的学习总结,讲解欧拉通路和哈密顿通路。
欧拉通路与欧拉回路
图 GGG 中的欧拉回路是包含图中每条边的简单回路,欧拉通路是包含图中每条边的简单通路。
含有至少 2 个顶点的连通多重图具有欧拉回路且仅当每个顶点度为偶数。
连通多重图具有欧拉通路但无欧拉回路当且仅当它恰有 2 个度为奇数的顶点。
费勒里(Fleury)算法
该算法用来构造欧拉回路。从连通多重图任意一个顶点开始,连续地选择边来形成一条回路。选择后就删除该边,使得每条边从上一条边结束度地方开始,且不是割边,除非别无选择。
哈密顿通路与哈密顿回路
经过图中每个顶点恰好一次的简单通路称为哈密顿通路,经过每个顶点恰好一次的简单回路称为哈密顿回路。
哈密顿回路存在条件
哈密顿回路不能包含更小的回路。
当 n≥3n\ge 3n≥3 时,KnK_nKn 有哈密顿回路。一个图的边越多,越可能有哈密顿回路。
狄拉克定理
每个顶点的度都至少为 n/2n/2n/2,则有哈密顿回路。
欧尔定理
对每对不相邻的顶点 u,vu,vu,v,都有 deg(u)+deg(v)≥n\deg(u)+\deg(v)\ge ndeg(u)+deg(v)≥n,则有哈密顿回路。
应用
旅行商问题(TSP)要求一个旅行商微了访问一组城市应当选择的最短路线,实质为一个图中寻找哈密顿回路,使回路的边权和最小。
求解 TSP 问题最直接的做法是检查所有的哈密顿回路,选择总权值最小的一条回路。
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