COMP5270 Week 5 总结:Graph Algorithms(题解 + 知识点)
课程: COMP5270 - Randomness, Probability, and Algorithms 学期: S1 2026 来源: Week 5 - Graph algorithms, Week 5 - Tutorial 5 (Solutions)
这周到底在学什么?(先看这里)
Week 5 的关键词是 随机化图算法。这周不只是在学 Karger 算法的步骤,而是在训练一种分析思维:
随机做一个看似危险的操作(随机选边、收缩),然后证明它破坏最优解的概率不大。概率不大 → 重复几次就能成功。
这周有两条主线:
- Minimum Cut(最小割):用随机 contraction(收缩边)来找图里最小的 cut。
- Minimum Spanning Tree(最小生成树,MST):用随机采样 + cut/cycle property 来删除不可能属于 MST 的边,做到期望线性时间。
别被名词吓到。下面把每个概念都用大白话解释清楚。
先统一语言:图论基础词汇
- 图记作
。 是顶点(点)的集合, 是边(连线)的集合。 (有多少个点), (有多少条边)。 - cut(割):把顶点分成两组,比如
。"把一群人分成两队"就是 cut。 - crossing edge(跨割边):一端在左边组、一端在右边组的边。
- cut 的大小:crossing edges 的数量。加权图里是 crossing edges 的权重和。
- min-cut(最小割):大小最小的 cut。记最小割的值为
。