最小瓶颈生成树 (MBST)


最小瓶颈生成树是指一个无向图,其最大权重尽可能小。

让我们举个例子来理解最小瓶颈生成树。

在图 I 中,我们观察到有三种可能的生成树具有公共边 2,这意味着没有其他树的瓶颈值小于 2。因此,所有这些树都验证为最小瓶颈生成树。

我们如何说最小生成树是 MBST?

以下几点可以帮助理解最小生成树成为 MBST 的条件:

  • MBST 从技术上讲不是最小生成树。

  • 具有最大边权重的最大边是最小瓶颈生成树。

  • 最小生成树必须是 MBST。

  • MBST 的总权重大于最小生成树。

在本文中,我们将深入了解最小瓶颈生成树。

示例 1

设 G 为给定的矩形图,并找到所有可能的生成树。

现在我们必须找到生成树的所有可能方式,例如:

我们看到有 4 种可能的生成树,它们说明了给定无向图的不同形式。通过完成所有这些生成,有一个生成树的权重为 6。所有指定图的生成树都是最小瓶颈生成树,因为它们都具有相同的瓶颈边值。但是,只有两个生成树的总权重是最小的 (6),其余的不是最小生成树。

MBST(最小瓶颈生成树)与 MST(最小生成树)有什么区别?

现在让我们看以下三张图片来理解 MST 和 MBST 之间的区别

以下几点可以帮助理解所有这些生成图:

  • 给定的图 I 表示原始图,总权重 (10+40+30+50+30+20) 为 180。

  • 为了找到图的 MST,我们将图分成两个图,即图 II 和图 III。

    图 II 的最小权重 (10+30+30) 为 70。

    图 III 的最小权重 (10+20+30) 为 60。

    因此,图 III 的结果显示了可能的最佳最小生成树。

  • 图 II 表示 MBST,而图 III 表示 MST。

    因此,MST 必须是 MBST,而 MBST 并不总是被认为是 MST。

结论

我们探讨了最小瓶颈生成树的概念,它通过给出边的最大权重以不同的形式表示图。我们看到了两个例子,它们使 MST 与 MBST 的对比更加清晰。MBST 的实际应用包括电信、供应链系统、供水网络等。

更新于:2023年5月10日

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