图中两个节点之间的最短路径的索赔?

如果加权和有向图G上的两个顶点之间的最短路径(可能具有负边)由D(u, v) ,则下面的权利要求总是假的。

具有负边,但没有任何负循环,则D(u,v)上的Sigma(所有顶点对上的和)不能为负。

Why this claims is False? 

什么是D(u,v)哪里没有从u到v的路径没有在笔记中给出,但我认为在这种情况下D(u,v)=0


假设如果没有从uv路径,那么D(u,v) = infinity (我确实没有理由另外假设D(u,v)=0在这种情况下假设D(u,v)=0是奇怪的),则声明是真实的。

证明:

首先,假设每对u,v都有一条路径 - 否则所有对的和都是无穷大,我们就完成了。

对于每对顶点u,v

  • 如果D(u,v)>0并且D(v,u)>0这个对将正数贡献给总和
  • 否则,不失一般性,假设D(u,v)<0 。 由于没有负循环,所以D(u,v) + D(v,u) >= 0并且因此D(v,u) >= -D(u,v) 。 正如我们所见, D(v,u) + D(u,v)为求和贡献了一个非负数。
  • 由于上述情况对于每一对u,v都是正确的u,v - 没有一对可以贡献负数,并且求和不能是负数。

    QED


    具有负边,但没有任何负循环,则D(u,v)上的Sigma(所有顶点对上的和)不能为负。

  • 对于无弧u -> v ,D(u,v)= 0
  • 考虑有向图:

    1 -> 2 -> 3
    

    每个弧的成本为-1 :没有负成本循环,但所有对的总和为负。 所以这个说法是错误的,因为我们找到了一个反例。

  • D(u,v)=无穷大u -> v
  • 在这种情况下,如果我们想找到一个反例,我们必须考虑一个在所有节点对之间都有路径的图,否则总和总是正的,因为我们将会添加一个无限数量。

    考虑从节点x到节点y负成本路径。 那么从yx的路径成本必须是正的,并且D(x, y) + D(y, x)不是负的,否则我们会有负循环,这是不允许的。

    由于每个负成本路径必须具有正成本(返回路径+初始路径),因此对于这种情况,该陈述是正确的。

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