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匹配


匹配,也称为独立边集,在 G 上,是 G 的一组边,使得没有两个边共享一个公共顶点。

在具有 n 个节点的图上,匹配的边数不可能超过 n/2。当存在具有 n/2 条边的匹配时,它被称为完美匹配。当存在一个匹配,留下单个顶点未匹配时,它被称为近完美匹配

虽然并非所有图都具有完美匹配,但每个图都存在一个最大的匹配(通常称为最大匹配或最大独立边集)。这个最大匹配的大小称为 G匹配数,并表示为 nu(G)

图中匹配的数量有时被称为 Hosoya 指数

最大独立边集,它与最大独立边集不同,是一个无法通过简单添加边来扩大的匹配。这种匹配很容易计算,但不一定是最大独立边集。可以使用以下方法在一般图上找到最大独立边集MaximalMatching[g] 在 Wolfram 语言 包中Combinatorica`,但不是使用 Wolfram 语言中的内置函数。

花算法可用于在一般图中找到最大独立边集,而更简单的匈牙利最大匹配算法可用于二分图。可以使用以下方法在 Wolfram 语言中计算最大独立边集FindIndependentEdgeSet[g]。

令具有 n 个顶点的图的不同 k-匹配的数量表示为 Phi_k。那么 Phi_0(G)=1(因为由没有边组成的空集始终是 0-匹配)并且 Phi_1(G)=m,其中 mG边数

匹配多项式定义为

 mu(x)=sum_(k=0)^(nu(G))(-1)^kPhi_kx^(n-2k)

匹配生成多项式定义为

 M(x)=sum_(k=0)^(nu(G))Phi_kx^k.

下表总结了各种特殊图类的不同 k-匹配的数量,其中 n! 表示阶乘n!!双阶乘(n; k)二项式系数delta_k 是离散 delta 函数。


另请参阅

Berge 定理, 花算法, Hosoya 指数, 匈牙利最大匹配算法, 独立边集, 婚姻定理, 匹配生成多项式, 匹配数, 匹配多项式, 最大独立边集, 最大独立边集, 近完美匹配, 完美匹配, 稳定婚姻问题

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参考文献

Hopcroft, J. and Karp, R. "An n^(5/2) Algorithm for Maximum Matching in Bipartite Graphs." SIAM J. Comput. 2, 225-231, 1975.Lovász, L. and Plummer, M. D. Matching Theory. Amsterdam, Netherlands: North-Holland, 1986.Pemmaraju, S. and Skiena, S. "Matching." §8.4 in Computational Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory in Mathematica. Cambridge, England: Cambridge University Press, pp. 343-351, 2003.Skiena, S. "Matching." §6.4 in Implementing Discrete Mathematics: Combinatorics and Graph Theory with Mathematica. Reading, MA: Addison-Wesley, pp. 240-246, 1990.Zwick, U. "Lecture Notes on: Maximum Matching in Bipartite and Non-Bipartite Graphs." 2009. http://www.cs.tau.ac.il/~zwick/grad-algo-0910/match.pdf.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

匹配

请引用为

Weisstein, Eric W. "匹配。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/Matching.html

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