最小树问题VS最短路问题
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四、图论1、求下图中从v1到v3最短路。
v 1v 3v 546从节点 1到节点3的最短路 *************************起点 终点 距离 ---- ---- ---- 1 2 1 2 3 6此问题的解为:7 2、最小生成树电信公司要在15个城市之间铺设光缆,这些城市的位置及相互之间的铺设光缆的费用如下图所示。
试求出一个连接在15个城市的铺设方案,使得总费用最小。
v 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v 8v 9v 10v 11v 12v 13v 14v 152241131456422323135134此问题的最小生成树如下:*************************起点终点距离---- ---- ----1 4 11 2 22 5 25 8 15 6 26 3 18 7 28 9 39 12 212 11 411 10 110 13 313 14 114 15 3此问题的解为:283、最短路问题例. 求下图中从v1到各点的最短路,并指出有哪些点是不可达到的。
vv7v8v4从节点 1到节点2的最短路*************************起点终点距离---- ---- ---- 1 2 4此问题的解为:41到3没有路1到4没有路从节点 1到节点5的最短路*************************起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1此问题的解为:1从节点 1到节点6的最短路*************************起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1 5 6 6此问题的解为:7从节点 1到节点7的最短路*************************起点终点距离 ---- ---- ---- 1 7 3此问题的解为:3从节点 1到节点8的最短路*************************起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1 5 6 66 8 3此问题的解为:104、最短路问题有6个村庄,各村庄的距离如下图所示。
图 论哥尼斯堡七桥问题:图论发源于18世纪普鲁士的哥尼斯堡。
普雷格河流经这个城市,河中有两个小岛,河上有七座桥,连接两岛及两岸。
如图所示,当时城里居民热衷于讨论这样一个问题:一个人能否走过这七座桥,且每座桥只经过一次,最后仍回到出发点。
将上面问题中的两座小岛以及两岸用点表示,七座桥用线(称为边)表示,得到下图:于是,上述问题也可叙述为:寻找从图中的任意一个点出发,经过所有的边一次且仅一次并回到出发点的路线。
注意:在上面的图中,我们只关心点之间是否有边相连,而不关心点的具体位置,边的形状以及长度。
一、基本概念:图:由若干个点和连接这些点中的某些“点对”的连线所组成的图形。
顶点:上图中的A ,B,C,D .常用表示。
n 21 v , , v , v 边:两点间的连线。
记为(A,B),(B,C).常用表示。
m 21e , , e , e次:一个点所连的边数。
定点v的次记为d(v).图的常用记号:G=(V,E),其中,}{v V i =,}{e E i =子图:图G的部分点和部分边构成的图,成为其子图。
路:图G中的点边交错序列,若每条边都是其前后两点的关联边,则称该点边序列为图G的一条链。
圈(回路):一条路中所含边点均不相同,且起点和终点是同一点,则称该路为圈(回路)。
有向图:,其中(,)G N A =12{,,,}k N n n n = 称为的顶点集合,A a 称为G 的弧集合。
G {(,)ij i j }n n ==若,则称为的前驱, 为n 的后继。
(,)ij i j a n n =i n j n j n i 赋权图(网络):设是一个图,若对G 的每一条边(弧)都赋予一个实数,称为边的权,。
记为。
G (,,)G N E W =两个结论:1、图中所有顶点度数之和等于边数的二倍; 2、图中奇点个数必为偶数。
二、图的计算机存储:1. 关联矩阵简单图:,对应(,)G N E =N E ×阶矩阵()ik B b =10ik i k b ⎧=⎨⎩点与边关联否则简单有向图:,对应(,)G N A =N A ×阶矩阵()ik B b =110ik ik ik a i b a i ⎧⎪=−⎨⎪⎩弧以点为尾弧以点为头否则2. 邻接矩阵简单图:,对应(,)G N E =N N ×阶矩阵()ij A a =10ij i j a ⎧=⎨⎩点与点邻接否则简单有向图:,对应(,)G N A =N N ×阶矩阵()ij A a =10ij i ja ⎧=⎨⎩有弧从连向否则5v 34v01010110100101011110101000110111101065432166654321⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=×v v v v v v A v v v v v v3. 权矩阵:简单图:,对应(,)G N E =N N ×阶矩阵()ij A a =ij ij i j a ω⎧=⎨∞⎩点与点邻接否则123456781234567802130654.5061002907250473080 v v v v v v v v v v v v v v v v 48∞∞∞∞⎡⎤⎢⎥∞∞∞∞∞⎢⎥⎢⎥∞∞∞∞∞⎢⎥∞∞∞∞∞⎢⎥⎢⎥∞∞∞∞⎢⎥∞∞∞∞⎢⎥⎢⎥∞∞∞∞⎢⎥∞∞∞∞∞∞⎢⎥⎣⎦三、图的应用:例:如图,用点代表7个村庄,边上的权代表村庄之间的路长,现在要在这7个村庄中布电话线,如何布线,使材料最省?分析:需要将图中的边进行删减,使得最终留下的图仍然连通,并且使总的权值最小。
图与网络分析试题及答案一、填空题1.图的最基本要素是点、点与点之间构成的边2.在图论中,通常用点表示,用边或有向边表示研究对象,以及研究对象之间具有特定关系。
3.在图论中,通常用点表示研究对象,用边或有向边表示研究对象之间具有某种特定的关系。
4.在图论中,图是反映研究对象_之间_特定关系的一种工具。
5.任一树中的边数必定是它的点数减1。
6.最小树问题就是在网络图中,找出若干条边,连接所有结点,而且连接的总长度最小。
7.最小树的算法关键是把最近的未接_结点连接到那些已接结点上去。
8.求最短路问题的计算方法是从0≤f ij≤c ij开始逐步推算的,在推算过程中需要不断标记平衡和最短路线。
二、单选题1、关于图论中图的概念,以下叙述(B)正确。
A图中的有向边表示研究对象,结点表示衔接关系。
B图中的点表示研究对象,边表示点与点之间的关系。
C图中任意两点之间必有边。
D图的边数必定等于点数减1。
2.关于树的概念,以下叙述(B)正确。
A树中的点数等于边数减1 B连通无圈的图必定是树C含n个点的树是唯一的D任一树中,去掉一条边仍为树。
3.一个连通图中的最小树(B),其权(A)。
A是唯一确定的 B可能不唯一 C可能不存在 D一定有多个。
4.关于最大流量问题,以下叙述(D)正确。
A一个容量网络的最大流是唯一确定的B达到最大流的方案是唯一的C当用标号法求最大流时,可能得到不同的最大流方案D当最大流方案不唯一时,得到的最大流量亦可能不相同。
5.图论中的图,以下叙述(C)不正确。
A.图论中点表示研究对象,边或有向边表示研究对象之间的特定关系。
B.图论中的图,用点与点的相互位置,边的长短曲直来表示研究对象的相互关系。
C.图论中的边表示研究对象,点表示研究对象之间的特定关系。
D.图论中的图,可以改变点与点的相互位置。
只要不改变点与点的连接关系。
6.关于最小树,以下叙述(B)正确。
A.最小树是一个网络中连通所有点而边数最少的图B.最小树是一个网络中连通所有的点,而权数最少的图C.一个网络中的最大权边必不包含在其最小树内D.一个网络的最小树一般是不唯一的。
《运筹学》重要知识点解析和例题分析第六部分一.图的基本概念 定义一个图G 是指一个二元组(V(G),E(G)).即图是由点及点之间的联线所组成。
其中: 1)图中的点称为图的顶点(vertex).记为:v2)图中的连线称为图的边(edge).记为:,i j e v v ⎡⎤=⎣⎦.,i j v v 是边 e 的端点。
3)图中带箭头的连线称为图的弧(arc).记为:(),i j a v v =.,i j v v 是弧 a 的端点。
—— 要研究某些对象间的二元关系时.就可以借助于图进行研究 分类▪ 无向图:点集V 和边集E 构成的图称为无向图(undirected graph).记为: G(V.E)—— 若这种二元关系是对称的.则可以用无向图进行研究▪ 有向图:点集V 和弧集A 构成的图称为有向图(directed graph) .记为:D(V.A)—— 若这种二元关系是非对称的.则可以用有向图进行研究▪ 有限图: 若一个图的顶点集和边集都是有限集.则称为有限图.只有一个顶点的图称为平凡图.其他的所有图都称为非平凡图.图的特点:1 图反映对象之间关系的一种工具.与几何图形不同。
2 图中任何两条边只可能在顶点交叉.在别的地方是立体交叉.不是图的顶点。
3 图的连线不用按比例画.线段不代表真正的长度.点和线的位置有任意性。
4 图的表示不唯一。
如:以下两个图都可以描述“七桥问题”。
点(vertex)的概念1 端点:若e =[u.v] ∈E.则称u.v 是 e 的端点。
2 点的次:以点 v 为端点的边的个数称为点 v 的次.记为:()d v 。
在无向图G 中.与顶点v 关联的边的数目(环算两次),称为顶点v 的度或次数.记为()d v 或 dG(v).在有向图中.从顶点v 引出的边的数目称为顶点v 的出度.记为d+(v).从顶点v 引入的边的数目称为v 的入度.记为d -(v). 称()d v = d+(v)+d -(v)为顶点v 的度或次数. 3 奇点:次为奇数的点。
1.若用三时估计法计算作业时间,则应先估计出最乐观时间、最悲观时间和(D)A.最短时间B.最优时间C.赶工时间D.正常时间2.某工程的各道工序已确定,为了使其达到“成本最低、工期合理”的要求,进行优化时应采用(C)技术。
A.时间优化B.时间与资源优化C.时间与成本优化D.时间,资源及成本优化3.箭线式网络图中,关键线路是从始点事项到终点事项(A)。
A.占用时间最长的线路B.事项数目最多的线路C.事项数目最少的线路D.工序数目最多的线路4.某一活动的正常时间为,正常费用为,极限时间为 , 极限费用为,则该活动的直接费用增长率为(D ).A.( - )/B.( - )/C.( - )/(- )D.( - )/(- )5.下列几种优化中,不属于网络计划优化的是(C)。
A.时间与成本优化B.时间优化C.工作技术优化D.时间与资源优化6.对于关键线路上的关键活动,下列描述中不正确的是(B)。
A.它的总时差为0B.它的最早完成时间不等于最迟完成时间B.它的最早开始时间等于最迟开始时间 D.关键活动在时间上是连续的7.利用工序的自由时差,其结果是(B)。
A.不会影响紧后工序,但会影响工期B.不会影响紧后工序,也不会影响工期C.会影响紧后工序,但不会影响工期D.会影响紧后工序和工期8.在某工程双代号网络计划中,工序N的最早开始时间为第16天,其持续时间为8天。
该工序有两项紧后工序,它们的最早开始时间分别为第28天和第31天,最迟开始时间分别为第29天和第34天,则工序N的总时差和自由时差为(B)天。
A.均为4B.分别为5和4C.均为5D.分别为13和59.某项工序有两项紧后工序E和F,最迟完成时间E=17天,F=15天,工序持续时间E=7天,F=9天,则本工序的最迟完成时间是(C)。
A.10天B.8天C.6天D.15天10.某工程网络计划在执行过程中,某工序实际进度比计划进度延后9天,影响工期5天,则该工序原有的总时差为(C)。