# 第 16371 題：圖匹配

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本頁是已完成第二對話 AI 數理與中英語義覆核的教學詳解，只支持本題明示的模型與前提。沒有人工審查或新 Lean 證明，也不提升原題或 MKO 的 Canonical 真值狀態。

R0031-16371 · q-20261014-advance-20261101-r05-graph-matching-0071



## 原題與已知條件

完整有限無向無loop簡單圖與原圖edge indexes。操作=matching-maximality-audit；資料={"n":6,"edges":[[0,1],[1,2],[2,3],[4,5]],"matching":[0,2]}。請依 [valid_matching,addable_edge_indexes,maximal,boundary] 欄序回答。


- G001 — 完整有限無向無loop簡單圖與原圖edge indexes。操作=matching-maximality-audit；資料={"n":6,"edges":[[0,1],[1,2],[2,3],[4,5]],"matching":[0,2]}。請依 [valid_matching,addable_edge_indexes,maximal,boundary] 欄序回答。





## 定義與適用範圍

沿用原題明示的論域、假設與來源 MKO 定義。本題已完成第二對話數理與中英語義覆核，並由原始參數逐題獨立重算模型、答案與每個算術步驟；原題仍為 candidate。


- [mko-graph-matching](https://ocme.evemisslab.com/zh-Hant/mko/mko-graph-matching/)





## 逐步推導

S001 · implies操作前

complete original carrier Fin(6);original edge list=[[0, 1], [1, 2], [2, 3], [4, 5]]

操作後

input ALREADY has increasing endpoints and lexicographic edge order;loop-free unique edges=是;whole carrier=[0, 1, 2, 3, 4, 5]

條件：無

這一題族要求原表已正規排序，未排序或反向重複應拒絕，不能套前輪會自動正規化的guard。邊索引綁定此原圖，完整載體保留孤立點。

步驟識別與依賴規則：matching_original_canonical_graph_not_silent_normalization · 依賴：G001





S002 · implies操作前

matching:raw original-edge indices=[0, 2];original canonical edges=[[0, 1], [1, 2], [2, 3], [4, 5]]

操作後

sorted duplicate-free selected indices=[0, 2];selected edges=[[0, 1], [2, 3]]

條件：無

排序選取索引但拒重複，只選原邊；空matching合法。不從端點重建新邊或把原索引當頂點標籤。

步驟識別與依賴規則：matching_selected_original_edge_indexes_not_new_edges · 依賴：G001, S001





S003 · calculation操作前

matching edge0 endpoint0 incidence := sum(0, 1)

操作後

matching edge0 endpoint0 incidence = 1

條件：無

依原始欄位角色與已核中間量精確計算，保留分母、正負號、索引及完整載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S002





S004 · calculation操作前

matching edge0 endpoint1 incidence := sum(0, 1)

操作後

matching edge0 endpoint1 incidence = 1

條件：無

依原始欄位角色與已核中間量精確計算，保留分母、正負號、索引及完整載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S003





S005 · implies操作前

matching:selected original edge index=0;edge=[0, 1]

操作後

cumulative endpoint counts in first-seen order=[[0, 1], [1, 1]]

條件：無

每個被選邊的兩端各加一次，計數大於1才是端點衝突；保留首次遇到端點的順序，不能為了好看另排序衝突輸出。

步驟識別與依賴規則：matching_every_selected_edge_endpoint_incidence · 依賴：G001, S004





S006 · calculation操作前

matching edge2 endpoint2 incidence := sum(0, 1)

操作後

matching edge2 endpoint2 incidence = 1

條件：無

依原始欄位角色與已核中間量精確計算，保留分母、正負號、索引及完整載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S005





S007 · calculation操作前

matching edge2 endpoint3 incidence := sum(0, 1)

操作後

matching edge2 endpoint3 incidence = 1

條件：無

依原始欄位角色與已核中間量精確計算，保留分母、正負號、索引及完整載體。

步驟識別與依賴規則：exact_rational_arithmetic · 依賴：G001, S006





S008 · implies操作前

matching:selected original edge index=2;edge=[2, 3]

操作後

cumulative endpoint counts in first-seen order=[[0, 1], [1, 1], [2, 1], [3, 1]]

條件：無

每個被選邊的兩端各加一次，計數大於1才是端點衝突；保留首次遇到端點的順序，不能為了好看另排序衝突輸出。

步驟識別與依賴規則：matching_every_selected_edge_endpoint_incidence · 依賴：G001, S007





S009 · implies操作前

matching:final first-seen endpoint counts=[[0, 1], [1, 1], [2, 1], [3, 1]]

操作後

conflicting vertices first-seen=[];matched vertices sorted=[0, 1, 2, 3];matching valid=是

條件：無

兩兩端點不交才為matching；即使不合法邊族仍可能覆蓋很多頂點，覆蓋數不替代有效性，更不證maximal、maximum或perfect。

步驟識別與依賴規則：matching_validity_separate_from_coverage_or_optimality · 依賴：G001, S008





S010 · implies操作前

original edge index=0;edge=[0, 1];already selected=是;endpoints both unmatched=否

操作後

directly addable original edge=否

條件：無

只有未選且兩端都未匹配的原邊可直接加入，不可藉此刪換已有邊。逐全部邊排除直接擴充，只測maximal，不搜尋最大張數。

步驟識別與依賴規則：matching_every_unselected_edge_direct_extension_test · 依賴：G001, S009





S011 · implies操作前

original edge index=1;edge=[1, 2];already selected=否;endpoints both unmatched=否

操作後

directly addable original edge=否

條件：無

只有未選且兩端都未匹配的原邊可直接加入，不可藉此刪換已有邊。逐全部邊排除直接擴充，只測maximal，不搜尋最大張數。

步驟識別與依賴規則：matching_every_unselected_edge_direct_extension_test · 依賴：G001, S010





S012 · implies操作前

original edge index=2;edge=[2, 3];already selected=是;endpoints both unmatched=否

操作後

directly addable original edge=否

條件：無

只有未選且兩端都未匹配的原邊可直接加入，不可藉此刪換已有邊。逐全部邊排除直接擴充，只測maximal，不搜尋最大張數。

步驟識別與依賴規則：matching_every_unselected_edge_direct_extension_test · 依賴：G001, S011





S013 · implies操作前

original edge index=3;edge=[4, 5];already selected=否;endpoints both unmatched=是

操作後

directly addable original edge=是

條件：無

只有未選且兩端都未匹配的原邊可直接加入，不可藉此刪換已有邊。逐全部邊排除直接擴充，只測maximal，不搜尋最大張數。

步驟識別與依賴規則：matching_every_unselected_edge_direct_extension_test · 依賴：G001, S012





S014 · implies操作前

matching valid=是;all directly addable original indices=[3]

操作後

maximal=否;maximal_not_necessarily_maximum

條件：無

有效且不能再直接添一邊才極大；可能換掉某些邊後得到更大matching，所以不能由極大斷言最大或完美。

步驟識別與依賴規則：matching_maximal_not_maximum_or_perfect · 依賴：G001, S013









## 逐步反向核對


- S014 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S013 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S012 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S011 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S010 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S009 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S008 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S007 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 matching edge2 endpoint3 incidence，不以小數近似替代。
- S006 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 matching edge2 endpoint2 incidence，不以小數近似替代。
- S005 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S004 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 matching edge0 endpoint1 incidence，不以小數近似替代。
- S003 · premise_and_result_audit — 以精確有理數重算 matching edge0 endpoint0 incidence，不以小數近似替代。
- S002 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。
- S001 · premise_and_result_audit — 回到原始資料與本步條件核對，不把單向推論誤稱等價。





## 結論

(是, [3], 否, maximal_not_necessarily_maximum)

依上列完整代值及條件核對得到原題答案；原題編號、格式與狀態保持不變。





## 本題覆核與來源綁定

覆核日期：2026-10-26

原題、答案、步驟表達式、數值 AST 與既有歷史保持原樣；原來的候選狀態屬於來源歷史，不覆寫為形式化證明。

來源雜湊與覆核憑證
- input commit: 0f7be61e2c22317a4075561dc822c87d881a50db
- original question SHA-256: 3b2753d6d4cd84a7425ff1c4e6e7d2b3db1b6dad9218ac9e0b5a51b3b9124756
- candidate record SHA-256: b0ed27ceb2c07774710dc1423b15247c009a012cd85a5b3c03952ee260b1c488
- semantic review receipt SHA-256: 55bb21783e2125ecf1e67e42f83fd25bec0ccd493f911f4bb937a5e9d6f9369a
- question-first witness SHA-256: 754ddf2a6039c5ef4aae78a538c6e9a1e9a58d4825aee194e869a27b8a4c95bb
- Lean: NOT_RUN · human review: NOT_PERFORMED

[同源完整 JSON](https://ocme.evemisslab.com/data/question-derivations/questions/q-20261014-advance-20261101-r05-graph-matching-0071.json)




