[行列解析6.2.14]定理:SC性と強連結グラフの同値性

6.2.14

定理6.2.14.行列 \(A \in M_n\) に対して、\(A\) が SC 性を持つことと、有向グラフ \(\mathcal{G}(A)\) が強連結であることは同値である。

演習.前記定理を証明せよ。

演習.有向グラフ \(\mathcal{G}\) の各ノードのペアが少なくとも1つのサイクルに属している場合、なぜ \(\mathcal{G}\) が強連結であるか説明せよ。行列

\begin{bmatrix}
0 & 1 & 0\\
1 & 0 & 1\\
0 & 1 & 0
\end{bmatrix}

を考え、逆の含意の反例を示せ。

有向グラフにおいて、与えられた2つのノード間に複数の有向経路が存在する場合がある。しかし、異なる長さを持つ2つの経路は本質的に異ならない場合もある。経路の途中で同じノードを2回訪れる場合、最初と2回目の訪問の間にある中間の弧をすべて削除することで(サイクルを含む部分グラフを削除する)、経路の長さを短縮できる。この操作により端点は変わらない。


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