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グラフ理論の”横断”についてクソ雑なメモ

2022/11/26に公開

社会人大学生をやっていて、グラフ理論の授業で”横断”が一瞬どういうことかわからなかった→ちょっとわかって問題が解ける状態になったのでメモする。というわけで専門的な内容は含んでいません。怒らないでください。

https://medium.com/@teruhisafukumoto/transfer-to-computer-science-major-university-48875e583a13

Tl; Dr

  • 以下のルールで横断を見つけることができる
    • 選べない場合は横断を持たない
  1. すべての部分集合から元(=要素)を1つ選ぶ
  2. 同じ元は選ばない

そもそも横断とは

大体↓のような説明がされていることが多い。なんとなくわかった気にはなる。

E: 空でない有限集合
F = (S1, S2, ··· , Sm):E の空でない部分集合の族
Fの横断 : 各集合Siから、1つ選んだEの相異なるm個の元の集合

  • 例題を見てみる

横断を持つ場合

以下の集合Eと部分集合の族Fについて考える。

E = {1,2,3,4,5}
F = ({1,3}, {2,3}, {4,5}, {4, 5})
(Fの左から順に集合S1 ~ S4とする)

以下の手順で横断を見つけることができる。

  1. S1: {1, 3}から1を選ぶ(他に1を持つ集合がないので、カブりにくいと判断)
  2. S2: {2, 3}から2を選ぶ(他に2を持つ集合がないのでry)
  3. S3: {4, 5}から4か5の好きな方を選ぶ
  4. S3: {4, 5}から、S3で選ばなかったほうを選ぶ
  5. 1~4より Fの横断 {1, 2, 4, 5} or {1, 2, 5, 4}を見つけられる

横断を持たない場合

以下の集合Eと部分集合の族Fについて考える。

E = {1,2,3,4,5}
F = ({1,3}, {2,3}, {1,2}, {3})
(Fの左から順に集合S1 ~ S4とする)

以下の手順で横断を見つけようとする。

  1. S4: {3}から3を選ぶ(1つしかないので決定)
  2. S2: {2, 3}から2を選ぶ(3はS4で選ばれているので、2に自動的に決まる)
  3. S1: {1, 3}から1を選ぶ(3はS4で選ばれているのでry)
  4. S3: {1, 2}からは何も選べない(1はS1で、2はS2で選ばれており残っていない)
  5. 1~4よりS3から元を選べず、Fの横断は見つけられない

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