Satz von Menger

Sei G ein Graph und A,B⊆V(G).
Die minimale Größe eines A–B-Trenners ist gleich der maximalen Anzahl von paarweise Knoten-disjunkten A–B-Pfaden.

Beweis

Beweis. Sei k:=k(G,X,Y) die minimale Zahl von Knoten, die A und B trennen. Wir zeigen folgende stärkere Aussage:

Wenn P weniger als k disjunkte A-B-Pfade enthält, dann gibt es eine Menge Q von |P|+1 disjunkten A-B-Pfaden, die P erweitert.

Q erweitert P: A∩V(P)⊂A∩V(Q) und B∩V(P)⊂B∩V(Q)

Wir fixieren im Folgenden G und A, werden aber B ändern.
Der Beweis ist per Induktion über |V(P)|:=|⋃P∈{P}V(P)|.

Induktionsbasis |V(P)|=0.
Sei R ein A-B-Pfad. Wir setzen Q:={R}.

Induktionsschritt |V(P)|>0.
Sei R ein A-B-Pfad, der die (<k) Knoten aus B in V(P) vermeidet.

In beiden Fällen erweitert Q die Menge P, was zu zeigen war.

Beispiel

!DS_vollständiger_foliensatz, p.185