以下是完整的数学证明霍尔婚姻定理这是一个重要的结果组合学.我们使用符号Γ(A)表示集A中顶点的邻域集。

设G为二部图用X和Y两分法。假设有一个匹配从X到Y。考虑任何子集X的A。匹配的每条边将A的每个元素带到Y中的不同元素。因此,A的邻域集至少是A的大小,所以|Γ(A)|>=|A|。因此,霍尔的条件在G中符合要求。

相反,假设X中所有子集A在G:|Γ(A)|>=|A|中满足Hall条件归纳在|X|上:对于|X|=1,结果是立即的。

假设对于X的所有非空真子集A,我们在Hall条件下具有严格不等式:|Γ(A)|>|A|。选择x中的任意x和y中的任意相邻y,然后霍尔条件在x-{x}和y-{y}中成立,因此通过归纳假设,我们可以将x-{x{匹配到y-{y{,从而将x匹配到y。

否则,我们可以在X中找到一个具有|Γ(B)|=|B|的非空真子集B。我们把二部图分成两部分:让G1与Γ(B)是B,设G2是X-B和Y-Γ(B)。我们希望表明,这两个图都满足霍尔条件。对于G1这很清楚,因为霍尔条件在G中成立,而B的所有边都在Γ(B)中。现在考虑G2; 取X-B中的子集a,然后

G公司2(A) |=|ΓG公司(A u B)|-|Γ(B)|>=|A u B|-|B|=|A|,

根据需要。因此,两个G都满足霍尔条件1和G2通过归纳假设,我们可以找到这两个图的匹配,它们一起给出了G的所需匹配。

对证据的评论

这只是这个定理的几个证明之一。另一种方法是去除边,直到得到满足霍尔条件的最小图。然后我们假设剩下的不匹配,并证明结果通过矛盾该证明也适用于X和Y为可计数的 无限的.

如果霍尔条件满足,那么还可以告诉我们存在匹配,上述证明为我们提供了一个查找匹配的算法。情况并非总是如此组合学证明:例如,中的许多证明拉姆齐理论只保证存在,对满足所讨论性质的实际集合不做任何说明。

谢谢转到假种皮他建议我把以前写的证明移到一个单独的节点。

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