8.15最大公共子图

xiaoxiao2021-02-28  96

8.15最大公共子图: 证明如下问题是NP-完全的: 输入:两个图G1=(V1,E1)和G2=(V2,E2) 输出:两个节点集合V1’和V2'分别是V1和V2的子集,它们被移除后,将在两图中分别留下至少b个节点,且图的剩余部分完全一样 解析:即我们现在有两个图G1 G2,去掉一些定点V1'和V2‘之后’两个图都得到结点数至少为b的子图,且两个子图完全相同。 首先我们先证明其实NP问题,因为有最大公共子图,并且已经知道他们的顶点,可在多项式时间内检验是否正确,故是NP 问题。下面我们只需要证明它是NP完全问题即可。 证明: 我们设G1=(V, E),G2=(V, Ø)。 即G1 G2的顶点相同 但是G2的边集为空。 根据题意,有节点数为b的最大公共子图,即有b个顶点的独立集: 那么我们假设这b个节点不属于独立集,即这b个节点中间有两个节点之间有边相连。那么G1的子图之中也如此,即这两个点在G1的子图之中也是相连的。但是G2中没有任何的两个顶点之间有边相连,所以出现矛盾,我们的假设是错误的。因此有b个节点的独立集。 然后是如果有b个顶点的独立集,就有节点数为b的最大公共子图的证明: 我们现在有G1 G2都取这b个顶点作为构成他们的子图。而且G1有独立集,就代表这b个顶点之间没有边相连,而且我们又有G2是一个没有边集的图,所以只要两个子图没有边而有相同的b个顶点,这两个子图就是相同的,也即存在结点数为b的公共子图。 综上,这个图的独立集问题可以归约到最大公共子图问题,所以最大公共子图问题是NP完全问题。
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