183623 (629883)
Текст из файла
Содержание:
Введение 2
1. Основные понятия теории графов. 3
2. Матричные способы задания графов. 4
3. Упорядочение элементов орграфа. 6
4. Постановка задачи о максимальном потоке. Основные определения. 8
5. Разрез на сети. 11
6. Алгоритм решения задачи о максимальном потоке. 13
Заключение. 20
Список использованной литературы 21
Введение
В последнее время в различных областях знаний широко применяется теория графов. С помощью теории графов хорошо описываются задачи экономической и планово-производственной практики, как, например, календарное и сетевое планирование и управление, автоматизация управления производством, рационализация схем перевозок и грузопотоков, оптимальное размещение производства т.п.
1. Основные понятия теории графов
Основным объектом этой теории является граф. Наглядно граф можно представить как некоторое множество точек плоскости или пространства и множество отрезков кривых или прямых линий, соединяющих все или некоторые из этих точек. Формально граф G определяется заданием двух множеств X и U и обозначается G=(XU). Элементы xB1B, xB2B, …, xBn B множества X называются вершинами и изображаются точками. Элементами uB1B, uB2B, …, uBm множества U являются пары связанных между собой элементов множества X и изображаются отрезками. Взаимное расположение, форма и длины отрезков значения не имеют. Если в паре вершин xBi Bи B BxBj Bуказано направление связи, то есть указано, какая вершина является первой, то отрезок UB1 Bназывается дугой, а если ориентация не указана, - ребром.
Если в графе G все элементы множества U изображаются дугами, то граф называется ориентированным (орграф), если ребрами, - неориентированным.
На практике используются графы, в которых множества X и U состоят из конечного числа элементов, то есть конечные графы. На рисунке располагать вершины графа можно произвольно. Также произвольно выбирается и форма соединяющих их линий. Поэтому один и тот же граф (граф с одной и той же информацией) может быть представлен в различных видах. Такие графы называются изоморфными.
Смежными называют вершины графа, если они различны и существует дуга (ребро), которая соединяет эти вершины. Если две дуги (ребра) имеют общую концевую вершину, то такие дуги (ребра) смежные.
Последовательность дуг, в которой конец каждой предыдущей дуги совпадает с началом следующей, называется путем в орграфе. Путь, проходящий через все вершины и при этом только один раз, называется гамильтоновым. Путь, включающий все дуги графа, и при этом только по одному разу, называется эйлеровым. Полным путем называют любую непрерывную последовательность вершин и дуг, идущих от начальной вершины к конечной. Конечный путь, у которого начальная вершина совпадает с конечной, называется контуром.
Граф называется связным, если для любых двух его вершин существует путь, их соединяющий; в противном случае граф называется несвязным.
В экономике чаще всего используются два вида графов: дерево и сеть.
Дерево представляет собой связный граф без циклов, имеющий исходную вершину (корень) и крайние вершины; пути от исходной вершины к крайним вершинам называются ветвями.
Если граф, вообще говоря, не связный, не содержит циклов, то каждая связная его часть будет деревом. Такой граф называется лесом.
В приложении теории графов к практическим задачам дугам (ребрам) графа сопоставляют какие-то числовые характеристики. Например, пропускная способность транспортной магистрали, запас какого-либо ресурса, продолжительность выполнения какой-либо работы и т.д. Таким образом, дугам графа приписаны определенные веса и граф G называется взвешенным.
2. Матричные способы задания графов
Граф может быть представлен как в виде рисунка, так и в виде матрицы. Это бывает необходимо при большом числе вершин и дуг (ребер), когда рисунок теряет свою наглядность. Матричное представление графов используется при исследовании его на ЭВМ.
Пусть имеется граф G, не содержащий петель, имеющий n вершин и m дуг (ребер). Графу G можно сопоставить матрицу инциденций графа G. Строки m этой матрицы соответствуют вершинам, столбцы n – дугам (ребрам) графа. Если граф ориентированный, то элементы aBij Bматрицы инциденций равны: (-1), если дуга u исходит из i-й вершины; (+1), если дуга заходит в i-ю вершину. Если граф неориентированный, то элементами матрицы будут 1 и 0. На рис. 1.2 показаны орграф и его матрица инциденций, на рис. 1.3. - неориентированный граф и матрица инциденций.
| uB1B | uB2B | uB3B | uB4B | uB5B | uB6B | uB7B | |
| xB1B | -1 | 0 | 0 | 0 | -1 | -1 | 0 |
| xB2B | 1 | -1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB3B | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | -1 |
| xB4B | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB5BBB | 0 | 0 | -1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Рис.1.2
| uB1B | uB2B | uB3B | uB4B | uB5B | uB6B | uB7B | |
| xB1B | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| xB2B | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB3B | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| xB4B | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB5B | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Рис.1.3
Для ориентированных и неориентированных графов можно сформировать матрицу смежности вершин. Пусть орграф G содержит n вершин. Его матрица смежности представляет собой квадратную матрицу n-го порядка. Строки и столбцы этой матрицы соответствуют вершинам орграфа G. Элементы uBij Bесть число дуг, выходящих из i-й вершины и входящий в j-ю. В орграфе, не содержащем параллельных дуг, элементами матрицы будут 1 и 0. На рис. 1.4. представлен орграф и его матрица смежности вершин. Как видно из рис. 1.5, у неориентированного графа матрица смежности вершин будет симметрической. По матрице смежности вершин определяется степень вершины, т.е. число дуг, пересекающихся в этой вершине. Число входящих в i-ю вершину дуг равно сумме элементов i- го столбца; число дуг, исходящих из данной вершины, равно сумме элементов i-й строки.
| xB1B | xB2B | xB3B | xB4B | xB5B | xB6B | xB7B | |
| xB1B | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB2B | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| xB3B | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| xB4B | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| xB5B | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| xB6B | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| xB7B | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Рис.1.4
| xB1B | xB2B | xB3B | xB4B | |
| xB1B | 1 | 1 | 1 | 0 |
| xB2B | 1 | 0 | 1 | 1 |
| xB3B | 1 | 1 | 0 | 1 |
| xB4B | 0 | 1 | 1 | 1 |
Рис.1.5
Граф G также может быть задан матрицей смежности дуг (ребер). Предположим, что некоторый граф имеет m дуг (ребер). Его матрица смежности дуг (ребер) представляет собой квадратную матрицу m-го порядка. Строки и столбцы матриц соответствуют дугам (ребрам) графа. Элементами pBij Bматрицы для ориентированного графа буду 1 и 0. Если дуга uB1 Bпрямо предшествует дуге BuBjB,B Bто pBij B= 1 и 0 – в остальных случаях. Матрица смежности ребер неориентированного графа своими элементами также имеет 1 и 0. Элемент pBijB = 1, если ребра uBi Bи uBj Bсмежные, и 0 – в остальных случаях.
3. Упорядочение элементов орграфа
Существенно повысить наглядность графа и упростить расчет его числовых характеристик позволяет процедура упорядочения его элементов. При упорядочении устанавливается порядок следования вершин или дуг. Вершина xBiB предшествует вершине xBj B, если существует путь из xBi Bв xBjB. Другими словами, вершина xBi B- предшествующая («предок»), а вершина xBjB – последующая («потомок»). Необходимо выявить группы вершин по следующим правилам:
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
















