数据结构中的 MST 和唯一性问题已解决 Ex?

MST and Uniquness Problems in Data Structure old-solved Ex?

我准备参加 P.hD 入学考试。数据结构的老解题之一如下:

以下关于简单、无向、加权和连通图 GMST 的说法正确的是? (边权重不一定不同。)

1) 如果 G 中任何切割之间的最轻边缘是唯一的,则 MST 是唯一的。

2)如果所有的边权重不同,MST是唯一的。

3) 如果 e=(u, v) 的权重等于 u 和 v 之间所有路径中的最大最轻边,则 e 位于 MST.

答案:其中一个是正确的。

谁能解释的更清楚些,哪个是真的?为什么?有没有证据或者一定要举个例子或者反例?

我得到了一些 links 并且基于这些 links 我会尝试回答你的问题,但我不是 MST 的专家。我认为这可以帮助您获得一些直觉,所以我发布了这个。

[编辑和更正。感谢@Niklas B. 指出我的错误]

1) 见此 here。查看第 3 页上的 (d) 数字解决方案。它说 If the lightest edge in a graph is unique, then it must be part of every MST.

所以,根据定理,我们可以说,every unique lightest edge must belong to every MST。根据问题,据说 lightest edge between any cut is unique。因此,MST 中的每条边都必须是最轻的。因此,MST 必须是唯一的。

2)根据link@Niklas B提供的here,可以看出If each edge has a distinct weight then there will be only one, unique minimum spanning tree.证明也是那里。所以我认为2是真的。

3) 参见 link here. As you've stated, if the weights of e=(u, v) be equal to maximum lightest edge in all paths between u and v then e be in the MST. Let's look at an example here.

我们要找到 smallest maximum weight edge.。从 1 到 2 的最简单路径(即最大权重边最小的路径)是:1 > 3 > 4 > 2。因为最大边缘权重只有 2。但是如果我在图像上这样切割,你会看到最轻的边缘是 4。(即 e)。显然我们不能包含它,因为它会违反 MST 的 属性。因此,3不可能是真的。

所以,我认为 1 和 2 都是正确的。希望对你有所帮助。