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匹配


匹配,也稱為獨立邊集,在 G 上,是 G 的一組邊,使得沒有兩個邊共享一個公共頂點。

在具有 n 個節點的圖上,匹配的邊數不可能超過 n/2。當存在具有 n/2 條邊的匹配時,它被稱為完美匹配。當存在一個匹配,留下單個頂點未匹配時,它被稱為近完美匹配

雖然並非所有圖都具有完美匹配,但每個圖都存在一個最大的匹配(通常稱為最大匹配或最大獨立邊集)。這個最大匹配的大小稱為 G匹配數,並表示為 nu(G)

圖中匹配的數量有時被稱為 Hosoya 指數

最大獨立邊集,它與最大獨立邊集不同,是一個無法透過簡單新增邊來擴大的匹配。這種匹配很容易計算,但不一定是最大獨立邊集。可以使用以下方法在一般圖上找到最大獨立邊集MaximalMatching[g] 在 Wolfram 語言 包中Combinatorica`,但不是使用 Wolfram 語言中的內建函式。

花演算法可用於在一般圖中找到最大獨立邊集,而更簡單的匈牙利最大匹配演算法可用於二分圖。可以使用以下方法在 Wolfram 語言中計算最大獨立邊集FindIndependentEdgeSet[g]。

令具有 n 個頂點的圖的不同 k-匹配的數量表示為 Phi_k。那麼 Phi_0(G)=1(因為由沒有邊組成的空集始終是 0-匹配)並且 Phi_1(G)=m,其中 mG邊數

匹配多項式定義為

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

匹配生成多項式定義為

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

下表總結了各種特殊圖類的不同 k-匹配的數量,其中 n! 表示階乘n!!雙階乘(n; k)二項式係數delta_k 是離散 delta 函式。


另請參閱

Berge 定理, 花演算法, Hosoya 指數, 匈牙利最大匹配演算法, 獨立邊集, 婚姻定理, 匹配生成多項式, 匹配數, 匹配多項式, 最大獨立邊集, 最大獨立邊集, 近完美匹配, 完美匹配, 穩定婚姻問題

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參考文獻

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 上被引用

匹配

請引用為

Weisstein, Eric W. "匹配。" 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/Matching.html

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