Доказательство. Возможны следующие случаи.
Возможны следующие случаи.
Случай 1. В сети N нет циклов, по всем ребрам которых проходит ненулевой поток.
В этом случае удалим из N все такие ребра, по которым проходит нулевой поток. Тогда полученный в результате граф будет подобен графу, приведенному на рис. 6.1. В таком графенет циклических ребер, а всякий путь может быть продолжен до пути, ведущего в S.
I S
Рис. 6.1
Построим специальное представление графа G, разместив всякую его вершину в ярусе, определяемом значением максимальной длины путей, ведущих от истока сети к этой вершине.
Для приведенного примера сети, размещение вершин по ярусам имеет вид (рис 6.2)
I S
0 1 2 3 4
(номера ярусов) Рис 6.2
Если в полученном представлении некоторое ребро соединяет вершины из не соседних ярусов, то разобьем его на несколько, вводя дополнительные вершины.
Для рассматриваемого графа G это приводит к следующему его представлению (рис. 6.3):
I S
Рис. 6.3
На этом рисунке светлыми кружками выделены добавленные вершины. Ребрами этого графа представляются только вершины соседних ярусов. При этом пропускные способности и величины потока в добавленных ребрах совпадают с этими же значениями для разбиваемых ребер.
Очевидно, что величина потока в полученной сети совпадает с величиной потока в исходной сети. Кроме того, суммарные величины входного и выходного потоков для всякого внутреннего яруса сети равны. Поэтому суммарный выходной поток истока сети, является входным потоком вершин первого, второго и последующих ярусов.
Следовательно, .
Случай 2. Пусть в G имеются элементарные циклы ненулевой длины, через каждое ребро которых проходит ненулевой поток.
Покажем, что в этом случае ресурс, циркулирующий по всякому такому циклу, не влияет на величины каждого из двух суммарных потоков: выходящего из I и входящего в S.
Преобразуем y так, чтобы, сохранив величину потока, проходящего по сети, добиться отсутствия в сети N циклов с ненулевыми потоками в ребрах.
Для этого, пока в G имеются циклические ребра, будем повторять следующие действия.
1. В графе G возьмем произвольный элементарный цикл C, по всем ребрам которого протекает ненулевой поток.
2. Найдем значение d = min (y(u 1),..., y(ur)), где u 1,..., ur - ребра C.
3. Изменим функцию y, уменьшив ее значения для ребер C на величину d и оставив значения y для остальных ребер без изменения.
Поскольку для каждого повторения действий 1 - 3 в графе появляется новое ребро, по которому течет нулевой поток, то преобразование потока y заканчивается за конечное число шагов.
Исходный поток y преобразуется в функцию y*, которая также является потоком.
Кроме того, суммарные входные потоки для S (суммарные выходные потоки из I) для функций y и y* являются равными, поскольку через I и S в G не проходит ни один элементарный цикл ненулевой длины.
Поскольку окончательный поток удовлетворяет условиям случая 1, то для него выполняется доказываемое равенство:
.
Поэтому такое же равенство выполняется и для исходного потока:
.
Дата добавления: 2015-09-27 | Просмотры: 423 | Нарушение авторских прав
|