Формальное использование метода Магу:
1. Взять i-ую строку матрицы смежности и записать для нее выражение
,
где
;
соответствуют
номерам столбцов матрицы, содержащим
на пересечении со строкой i
единицы.
2. Операцию (п.1) провести для всех строк.
3. Выполнить конъюнкцию полученных выражений и упростить.
4. В итоговом выражении для каждой конъюнкции выписать не вошедшие в нее индексы.
5. Сформировать соответствующие внутренне устойчивые множества и определить число внутренней устойчивости графа .
ПРИМЕЧАНИЯ: А. Петли игнорируются!!!
Б. Пустые строки не учитываются!!!
Для этой же матрицы смежности (R)
( )
Результат тот же
Метод Магу определения числа внешней устойчивости графа.
Внешне устойчивое множество Т – это такое множество вершин графа G, что в каждую вершину xi графа, не принадлежащую Т, заходит дуга, исходящая из вершины множества Т:
Х – множество всех вершин графа.
Для всех вершин графа выполняется:
Другими словами, любая вершина xi либо принадлежит внешне устойчивому множеству Т, либо для нее всегда найдется вершина из множества Т, из которой исходит дуга, заходящая в данную вершину xi.
На основании выше
изложенного запишем:
Формула (1) показывает все возможные варианты положения вершины xi относительно внешне устойчивого множества Т.
Для вершины xk из множества Т:
(2)
Выполним конъюнкцию левых и правых частей выражений (1) и (2):
(*)
Таким образом,
соотношение
описывает все возможные способы
распределения пары вершин xi
и xk
относительно внешне устойчивого
множества Т, т.е. описывает процесс
построения всех внешне устойчивых
множеств при различных местоположениях
вершин xi
и xk.
Соотношение (1)
запишем более формально, приняв новые
обозначения:
;
Значит,
,
Получим
(1)
В общем виде:
- основное соотношение.
(* *)
После раскрытия скобок в последнем выражении (* *) и проведения операции поглощения ( ) получим дизъюнкцию конъюнкций. В каждой конъюнкции перечисляются все вершины графа, образующие минимальные внешне устойчивые множества. Сколько конъюнкций, столько и множеств.
Пример: Дана матрица смежности графа
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
1 |
|
2 |
|
|
1 |
|
|
R= |
3 |
|
1 |
|
|
1 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
1 |
|
1 |
|
x
1
v
x1
α11
v
x2
α21
v
x3
α31
v
x4
α41
v
x5
α51
=
1
x2 v x1 α12 v x2 α22 v x3 α32 v x4 α42 v x5 α52 = 1
x3 v x1 α13 v x2 α23 v x3 α33 v x4 α43 v x5 α53 = 1
x4 v x1 α14 v x2 α24 v x3 α34 v x4 α44 v x5 α54 = 1
x5 v x1 α15 v x2 α25 v x3 α35 v x4 α45 v x5 α55 = 1
Выпишем все αij: |
α11 = 0; α11 = 1; α13 = 0; α14 = 1; α15 = 1; |
|
α21 = 0; α22 = 0; α23 = 1; α24 = 0; α25 = 0; |
|
α31 = 0; α32 = 1; α33 = 0; α34 = 0; α35 = 1; |
|
α41 = 0; α42 = 0; α43 = 0; α44 = 0; α45 = 0; |
|
α51 = 0; α52 = 1; α53 = 0; α54 = 1; α55 = 0; |
Перемножаем и выписываем в строку (конъюнкция):
x1 = 1 |
|
x2 v x1 v x3 v x5 = 1 |
x2 v x3 v x5 = 1 |
x3 v x2 = 1 |
|
x1 v x4 v x5 = 1 |
|
x5 v x1 v x3 = 1 |
x1 v x5 v x3 = 1 |
x1 (x2 v x3 v x5)(x3 v x2)(x1 v x4 v x5)(x1 v x3 v x5) = 1
(x2 v x3)(x2 v x3 v x5)(x1 v x3 v x5)(x1 v x4 v x5) = 1
(x2
v x2x3
v x2x5
v x3
v x3x5)(x1
v x1x4
v
x1x5
v x1x3
v x3x4
v x3x5
v x1x5
v x5x4
v
v
x5)
= 1
(x2 v x3 v x2x5)(x1 v x5 v x1x4 v x1x3 v x3x4 v x3x5)(x2 v x3)(x1 v x5 v x3x4) = 1
x1x2 v x2x5 v x2x3x4 v x1x3 v x3x5 v x3x4 = 1
x1x2 v x2x5 v x3x4 v x1x3 v x3x5 = 1
x1x2
v x1x2x5
v
v x1x3
= 1
