具有 1 个加权边的最短路径生成树与 MST

Shortest path spanning tree with 1 weighted edges vs MST

我目前正在研究图及其算法,我注意到一个我不知道如何准确证明的问题:

如果我们有一个连通的无向图 G=(V,E),并且每个 边的权重都为 1,是否可以说每棵生成树都从根的最短路径构建,是最小生成树吗?

我 运行 http://visualgo.net/sssp.html 中的一些示例,对我来说似乎这个问题的答案是正确的,但有人可以告诉我如何证明这一点? 我想到的另一个问题是,另一个方向也是正确的吗?

TLDR:不一定

考虑具有单位权重的三角形图 - 它具有三个顶点 x,y,z,以及所有三个边 {x,y},{x ,z},{y,z} 有单位权重。

任意两个顶点之间的最短路径为直达路径。同意吗?

但是,要满足图中 MST 的条件,您必须将连接 3 个顶点的 2 条边放在一起。例如说 {x,y}, {y,z}。这并不表示任何一对顶点之间的最短路径。

因此,你的命题是错误的:)

每棵树恰好有 n - 1 条边。由于所有权重都等于 1,因此 G 的每个生成树的总权重为 n - 1。对于最小生成树也是如此。所以答案是肯定的。