Si un gráfico G contiene un puente, e, ¿es posible construir un árbol de expansión que no incluya este borde?

La definición de un puente e = (v, w) es que G ‘= G – e tiene un componente conectado más que G.

En aras de la simplicidad, voy a escribir una prueba asumiendo que G está conectado, y solo vamos a analizar el caso en el que estamos creando dos componentes. El caso general se deriva fácilmente de esto.

Por lo tanto, suponga que construye un árbol de expansión T de G de modo que e no esté en T. Dado que T es un árbol de expansión, existe una ruta única de v a w utilizando bordes solo en T, llámelo P.

Sabemos que P es así: v, p_1, …, p_r, p_ {r + 1}, …, p_t, w. Es decir, P comienza en v, termina en w y pasa por los nodos p_k para k en 1 a t. En algún punto de P (llamado (p_r, p_ {r + 1})), cruzamos desde el componente conectado en G ‘en el que v estaba, hasta el componente conectado en el que estaba w.

Esto significa que el borde de p_r a p_ {r + 1} conecta los dos componentes de G ‘. Por lo tanto, originalmente teníamos otra forma de conectar estos dos componentes, lo que significa que G ‘no tiene dos componentes conectados y, por lo tanto, e no es un puente.

Por supuesto no.

Un puente es un borde que desconecta el gráfico cuando se elimina. Al igual que un puente entre dos islas desconecta las dos islas cuando se quita.

Si tengo dos islas que están conectadas solo por un puente, ¿cómo puede visitar cada lugar (nodo) en ambas islas a pie sin usar el puente?

Sentido común.

Un árbol no es un árbol de expansión a menos que abarque todos los nodos, por lo que solo se pueden eliminar enlaces / puentes redundantes. Entonces, si e es redundante, entonces sí, hay un árbol de expansión que no lo incluye, de lo contrario no.

Como quitar el puente hace que el gráfico se desconecte, entonces no, no es posible.