设 $T=(V,E,W)$ 是一个无圈且连通的无向图(也称为无根树),每条边带有正整数的权,我们称 $T$ 为树网(tree network),其中 $V, E$ 分别表示结点与边的集合,$W$ 表示各边长度的集合,并设 $T$ 有 $n$ 个结点。
路径:树网中任何两结点 $a,b$ 都存在唯一的一条简单路径,用 $d(a,b)$ 表示以 $a,b$ 为端点的路径的长度,它是该路径上各边长度之和。我们称 $d(a,b)$ 为 $a,b$ 两结点间的距离。
一点 $v$ 到一条路径 $P$ 的距离为该点与 $P$ 上的最近的结点的距离:
$d(v,P)=\min \{d(v,u),u$ 为路径 $P$ 上的结点$\}$。
树网的直径:树网中最长的路径称为树网的直径。对于给定的树网 $T$,直径不一定是唯一的,但可以证明:各直径的中点(不一定恰好是某个结点,可能在某条边的内部)是唯一的,我们称该点为树网的中心。
偏心距$ECC(F)$:树网 $T$ 中距路径 $F$ 最远的结点到路径 $F$ 的距离,即
$ECC(F)=\max\{d(v,F),v \in V\}$。
任务:对于给定的树网 $T=(V, E,W)$ 和非负整数 $s$,求一个路径 $F$,它是某直径上的一段路径(该路径两端均为树网中的结点),其长度不超过 $s$(可以等于 $s$),使偏心距 $ECC(F)$ 最小。我们称这个路径为树网 $T=(V,E,W)$ 的核(Core)。必要时,$F$ 可以退化为某个结点。一般来说,在上述定义下,核不一定只有一个,但最小偏心距是唯一的。
下面的图给出了树网的一个实例。图中,A-B 与 A-C 是两条直径,长度均为 20。点 $W$ 是树网的中心,EF 边的长度为5。如果指定 $s=11$,则树网的核为路径 DEFG(也可以取为路径 DEF),偏心距为 $8$。如果指定 $s=0$(或 $s=1$、$s=2$),则树网的核为结点 $F$,偏心距为 $12$。
