联络矩阵求最小路集
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最短路径问题和解法最短路径问题是计算一个图中从一个源点到目标点的最短路径问题,是图论中的重要问题之一。
该问题的解法可以划分为两种:单源最短路径问题和全源最短路径问题。
一、单源最短路径问题单源最短路径问题是指从一个源点出发,计算该源点到其他所有点的最短路径的问题。
解法有两种:Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。
1. Dijkstra算法Dijkstra算法是一种贪心算法,每次将到源点距离最短的点加入已求出最短路径的点集。
虽然Dijkstra算法只适用于边权值均为正的带权有向图或者无向图,但是它的时间复杂度相比Bellman-Ford算法更优秀,为O(n^2)。
2. Bellman-Ford算法Bellman-Ford算法是一种较为通用的算法,不需要图的属性满足任何特殊要求,但是时间复杂度为O(n^3),不适用于大规模的图。
算法原理是进行n次松弛操作,查找从源点到其他点的最短路径,其中进行松弛的过程是比较消耗时间的。
二、全源最短路径问题全源最短路径问题是指求解所有点之间的最短路径问题。
解法有两种:Floyd算法和Johnson算法。
3. Floyd算法Floyd算法是一种动态规划算法,算法将所有点对之间的最短路径逐步推进,通过枚举中间点,得到更加精细的状态转移方程和最短路径。
时间复杂度为O(n^3),因此带来的计算负担较大。
4. Johnson算法Johnson算法目前是解决稠密图最短路径问题的最好算法之一。
Johnson算法先通过引入虚拟点,将原图转化为一个没有负权边的新图,再对新图使用Dijkstra算法进行求解。
该算法的时间复杂度为O(mnlogn),其中m为边的条数,n为点的个数。
综上所述,最短路径问题是图论中的重要问题之一。
对于单源最短路径问题,Dijkstra算法和Bellman-Ford算法是常用的解法;全源最短路径问题,Floyd算法和Johnson算法是较为常用的解法。
离散数学最短通路的算法离散数学算法之最短通路是指在一个图(Graph)中,从一个起点到另一个终点所经过的路径中,权值之和最小的那一条路径。
求解最短通路的算法在图论以及计算机科学中有着极其广泛的应用,其中最常见的有迪杰斯特拉算法(Dijkstra算法)和弗洛伊德算法(Floyd 算法)。
一、迪杰斯特拉算法迪杰斯特拉算法是解决单源最短路径问题的一种贪心算法,可以分为两个部分:第一是使用贪心策略求最短路径;第二是通过松弛操作来更新与源点的距离。
1. 算法流程(1)初始化:对图进行初始化,包括将源点距离设为0,将其他所有节点距离设为无穷大。
(2)遍历节点:从源点开始,按照距离递增顺序遍历所有节点,当遍历到一个节点时,该节点的距离就能确定下来。
(3)松弛操作:选定一个节点后,对该节点的所有出边进行松弛操作,这里所谓的松弛是指判断通过该节点到达它的邻居节点能否缩短前者的距离。
(4)重复执行2~3步,直到所有节点距离确定。
2. 算法特点迪杰斯特拉算法能够高效地解决所有非负权图的单源最短路问题,时间复杂度为O(nlogn)或O(n2),其中n为节点数。
二、弗洛伊德算法弗洛伊德算法是解决任意两点间最短路径的一种动态规划算法,其核心思想是通过矩阵运算来逐步求解最短路程。
1. 算法流程(1)初始化:定义一个n*n的矩阵dist,初始化为邻接矩阵(即如果i和j之间有边相连,则dist[i][j]赋为权值,否则赋为无穷大)。
(2)更新矩阵:用三重循环遍历所有的节点i、j、k,判断dist[i][j]是否大于dist[i][k]+dist[k][j],如果是,则令dist[i][j]等于这两个值中的较小者。
(4)重复执行2~3步,直到所有节点对之间的最短路程全部确定。
2. 算法特点弗洛伊德算法能够高效地解决大多数图的任意两点间最短路径问题,时间复杂度为O(n3),其中n为节点数。
总之,迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法虽然各具特点,但都可以高效地解决不同类型的图最短路径问题,用户可以根据需要选择适合的算法进行求解。
练习一1. 设导弹的可靠度为0.85,两枚导弹在射击目标时不是互相统计独立,第一枚未击中第二枚也击不中的概率为0.2,然而第一枚击中,第二枚击中的概率不变,仍旧是0.85,试问两枚导弹至少有一枚击中的概率?解:P A ().=085P B A (|).--=02 P B A (|).=085 P B A (|).-=08 P B A (|).-=015 至少有一枚击中的概率是:P AB P AB P B A ()()()++--注意本题指的是第一枚未击中情况下,第二枚的击中概率会有变化,如果第一枚击中话,则第二枚射击无影响,所以A,B 和AB -是统计独立的,故有:P AB P A P B P AB P A P B ()()()...()()()...=⋅=⨯==⋅=⨯=--0850850722508508501275但A -和B 是统计相关的P AB P A P B A ()()(|)...---==⨯=01508012所以至少击中一枚的概率为它们之和=0.972. 试验一种产品,有98%的判断有缺陷的产品,而4%的概率将好产品认为是有缺陷的,如果对一批试验产品有3%的次品率,问一个产品归为次品而真正是次品的概率是多少? 解: D 表示产品是有缺陷的事件C 表示将产品归为有缺陷事件那么 P(D)=0.03 P(C|D)=0.98 P C D (|)_=0.04 用贝叶斯定理来计算P(D|C) P D C P D P C D P C D P D P C D P D (|)()(|)(|)()(|)()(.)(.)(.)(.)(.)(.).__=+=+=003098098003004097043练习二2.1设有一批零件共100件,其中有5件次品,现从中任取50件,问恰好有一件次品的概率是多少?解:S=“从100件中任取50件”共有多少种抽法,即)!50100(!50!10050100-=C 每一种抽法就是一个事件,即得到总的样品空间数。
最短回路算法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容应该简要介绍最短回路算法的背景和目的。
可以按照以下方式编写:最短回路算法是一种重要的图论算法,用于找到图中连接一组节点的最短回路。
在现实生活中,我们经常遇到需要找到最短回路的问题,比如优化路径规划、物流运输、电路设计等。
最短回路算法的目的是帮助我们找到连接一组节点的最短路径,以便从起点到终点经过所有节点并回到起点。
它的应用十分广泛,可以解决很多实际问题。
本文将详细介绍最短回路算法的定义和原理,以及常见的最短回路算法及其特点。
同时,还将探讨最短回路算法在不同领域的应用,包括物流规划、电子设计和通信网络等。
通过对最短回路算法的深入学习和理解,我们可以更好地解决一些实际问题,并且对未来的最短回路算法的发展趋势做出一些展望。
最后,我们将总结最短回路算法的优缺点,并得出结论。
通过本文的阅读,读者将对最短回路算法有更深入的了解,并能够将其应用于实际问题的解决中。
1.2 文章结构本文主要介绍最短回路算法及其应用领域。
文章将分为三个主要部分:引言、正文和结论。
在引言部分,我们会简要概述最短回路算法的基本概念和原理,引出本文的目的。
正文部分将深入探讨最短回路算法的定义和原理,并介绍一些常见的最短回路算法,如Bellman-Ford算法、Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法等。
此外,我们还将探讨最短回路算法的应用领域,包括网络路由、物流运输和旅行销售员问题等。
最后,在结论部分,我们将总结最短回路算法的优缺点,进一步展望未来最短回路算法的发展前景,并给出明确的结论。
通过这样的结构,读者将能够系统地了解最短回路算法的基本概念和原理,以及它在不同领域中的应用。
希望本文能够为读者提供有价值的信息,并激发更多对最短回路算法研究的兴趣和思考。
1.3 目的目的部分的内容可以从以下几个方面进行撰写:1. 阐明研究最短回路算法的重要性和意义:可以介绍最短回路算法在实际生活和工作中的应用,例如物流配送中的货物最优路径规划、电路设计中的信号传输最短路径选择等。
本科实验报告实验名称:联络矩阵求最小路集
实验日期: 2011/03/20
一、实验目的和要求
(1)掌握联络矩阵求所有最小路集的原理,加深联络矩阵乘方规则的理解。
(2)用C++在CodeBlocks上实现联络矩阵乘方并求出所有最小路集。
二、实验内容和原理
实验内容:
编写程序,从键盘输入网络系统的节点数和联络矩阵,实现求出和输出最小路集。
三、实验数据
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int judgement(string A,string B)
{//判断是否有重复的路径
if(B[0]==A[0])
{
return 0;
}
else
{
return 1;
}
}
int main()
{//输出接点为第二个节点
cout<<"Input the number of node in the system(<=10):"<<endl;
int n;
cin>>n; //n指该网络图节点的个数
string array1[10][10]; //矩阵的空间维数
cout<<"输入array1的数据:"<<endl; //N代表节点之间没有直接相连
for(int i=1;i<=n;i++)
{//输入联络矩阵
for(int j=1;j<=n;j++)
{
cin>>array1[i][j];
}
}
string road[100],T[10][10][100];//road在计算过程中记录路集;T为任一点到输出口最小路集
int s=0;
if(array1[1][2]!="N")
{
road[0]=array1[1][2];
// cout<<road[0];
// cout<<endl;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
{
T[1][i][1]=array1[i][2];
}
int a[10][100]; //联接的个数
for(int r=1;r<=n;r++)
{
a[0][r]=1;
}
for(int y=1;y<n-1;y++)
{
for(int i=1;i<=n;i++) //row
{
int l=1;
for(int k=1;k<=n;k++) //line
{
for(int j=1;j<=a[y-1][k];j++) //
{
if(array1[i][k]!="N"&&T[y][k][j]!="N")
{
if(judgement(array1[i][k],T[y][k][j])==1)
{
T[y+1][i][l]=array1[i][k]+T[y][k][j];
l++;
}
}
}
if(l==1)
{
T[y+1][i][l]="N";
}
}
if(i==1)
{
for(int j=1;j<l;j++)
{
s++;
road[s]=T[y+1][1][j];
}
}
a[y][i]=l-1;
}
}
cout<<"The number of min road is:s="<<s+1<<endl<<endl;;
for(int p=0;p<=s;p++)
{//输出所有最小路集
cout<<road[p]<<endl;
}
return 0;
}
//输入数据如下:
/*
8
N N A N N N N E
N N N N N N N N
N N N B I N N N
N N N N N N C N
N N I N N G J N
N H N N N N N N
N D N N N N N N
N N N N F N N N*/
五、实验结果与分析。