图中顶点子集的连通性骨架:奇偶情形
数据结构与算法
2026-03-26 v4 组合数学
摘要
设 为无向无权多重图, 为顶点子集。移除后能使 断开(即 中至少有一对顶点之间不存在路径)且基数最小的边集称为 的 Steiner 最小割,或简称 -mincut。连通性骨架是一种存储 中所有 -mincut 的紧凑数据结构,由 Dinitz 和 Vainshtein 于 1994 年在一份扩展摘要中提出。针对 -mincut 容量为奇数的较简单情形,该数据结构各项结果的完整证明于 2000 年发表在 SICOMP 上。在过去二十年中,曾多次尝试证明 -mincut 容量为偶数的情形,但均未得出逻辑完备的结论。我们给出以下结果。- 我们首次给出了连通性骨架完整、自洽的阐述,涵盖了 -mincut 容量的奇偶两种情形。- 我们采用另一种更简单的方法推导了这些结果。具体而言,我们利用割的次模性——一种用简单不等式表达的著名图性质——来推导结果。- 我们还展示了如何利用连通性骨架,结合一些额外见解,高效地回答与 -mincut 相关的一些基本查询。
关键词
引用
@article{arxiv.2503.06266,
title = {The connectivity carcass of a vertex subset in a graph: both odd and even case},
author = {Surender Baswana and Abhyuday Pandey},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.06266},
year = {2026}
}
备注
Preliminary version of this article appeared in the proceedings of the SIAM Symposium on Simplicity in Algorithms (SOSA) 2025