blatt 5 und aufgabe 1

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\section{Längste Wege}
\begin{tasks}
\item
Da $s, t$ in $G'$ adjazent zu jedem Knoten in $G$ ist, können wir
einen einfachen $s$-$t$-Weg der Länge $k+2$ erzeugen, indem wir
einen einfachen Weg der Länge $k$ in $G$ nehmen, $s$ an das eine Ende und $t$ an das andere Ende hängen.
Umgekehrt kann man aus einem einfachen $s$-$t$-Weg der Länge $k$
in $G'$ einen einfachen Weg der Länge $k-2$ in $G$ konstruieren,
indem wir $s$ und $t$ entfernen.
\points{2}
\item
Ein Hamiltonweg ist ein Weg der alle Knoten in $G$ beinhaltet
und somit Länge $n-1$ besitzt.
Wie wir oben gezeigt haben, kann ein $s$-$t$-Weg der Länge $n+1$
in $G'$ leicht in einen Weg der Länge $n-1$ in $G$ umgewandelt
werden. Das heißt, dass wir einen Hamiltonweg in $G$ finden,
wenn wir einen $s$-$t$-Weg finden.
Umgekehrt können wir einen Hamiltonweg leicht in einen $s$-$t$-Weg
umwandeln, also finden wir einen $s$-$t$-Weg wenn wir einen
Hamiltonweg finden.
Also finden wir einen Hamiltonweg genau dann, wenn wir einen
$s$-$t$-Weg finden.
\points{1}
\item
Da wir Hamiltonweg auf \algt{Längster $s$-$t$-Weg} reduziert
haben, muss also \algt{Längster $s$-$t$-Weg} $\NPe$-schwer sein, denn
wenn es in $\Pe$ liegen würde, könnten wir auch Hamiltonweg in
polynomieller Zeit lösen. Da wir nicht von $\Pe = \NPe$ ausgehen,
ist das nicht möglich.
\points{2}
\end{tasks}