Теория графов
Остовное дерево в делимом кратном графе
А. В. Смирнов Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова,
ул. Советская, 14, г. Ярославль, 150003 Россия
Аннотация:
В статье рассматриваются неориентированные кратные графы произвольной натуральной кратности
$k>1$. Кратный граф содержит ребра трех типов: обычные, кратные и мультиребра. Ребра последних двух типов представляют собой объединение
$k$ связанных ребер, которые соединяют
$2$ или
$k+1$ вершину соответственно. Связанные ребра могут использоваться только согласованно. Если вершина инцидентна кратному ребру, то она может быть инцидентна другим кратным ребрам, а также она может быть общим концом
$k$ связанных ребер мультиребра. Если вершина является общим концом мультиребра, то она не может быть общим концом никакого другого мультиребра.
Особое внимание уделяется классу делимых кратных графов, которые отличаются возможностью выделения
$k$ частей, согласованных на всех связанных ребрах и не содержащих общих ребер. Каждая из частей является обычным графом.
Вводится понятие кратного дерева, определяются его основные свойства. В отличие от обычных деревьев количество ребер в кратных деревьях не фиксировано. Для делимых деревьев в работе приводится и обосновывается оценка минимального и максимального количества ребер.
Далее определяются понятия остовного дерева и полного остовного дерева. Для делимых графов доказывается критерий полноты остовного дерева. Также доказано, что полное остовное дерево всегда существует в делимом графе.
Если кратный граф является взвешенным, то для него можно поставить задачу о минимальном остовном дереве, а также о минимальном полном остовном дереве. В работе предложен эвристический алгоритм поиска минимального полного остовного дерева в делимом графе.
Ключевые слова:
кратный граф, кратное дерево, делимый граф, остовное дерево, полное остовное дерево, минимальное остовное дерево.
УДК:
519.17 Поступила в редакцию: 29.07.2018
DOI:
10.18255/1818-1015-2018-4-388-401