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文档简介
管理运筹学西南交通大学交通运输学院2023/1/13第十章网络的流§10.2网络最大流算法一学习目的(1)如何判断网络流量达到最大?(2)如何增加网络的流量?二学习内容三学习总结相关知识回顾相关概念基础概念核心概念§10.2.2寻找增流链寻找增流链2023/1/132第十章网络的流
(1)设f为G上一个流,若存在e∈E,f(e)=C(e),称边e为f饱和边;(2)若存在f(e)<C(e),称边e为f不饱和边;(3)若f(e)>0,称边e为f正边;若f(e)=0,称边e为f零边。(4)设Q=x,∙∙∙,u,v,∙∙∙,t为f的一条初等链,则:
G中u到v的有向边(u,v),称边(u,v)为Q的前向边;G中v到u的有向边(v,u),称边(v,u)为Q的后向边。(一)基本概念一相关概念2023/1/133第十章网络的流若f为G上的流,对e∈E(Q),令:当l(Q)=0时,称Q为f饱和链;当l(Q)>0时,称Q为f不饱和链。(二)核心概念(1)饱和链及不饱和链l(e)、l(Q)隐含的意义是什么?饱和链、不饱和链的性质是什么?令2023/1/134(180,150)(60,50)(40,20)(120,30)(150,130)(70,70)(70,50)(130,100)(240,230)示例(150,150)v3v1v2(100,100)(120,120)x2x1xy2y1y(200,200)取链Q1=xx2v2x1v1,边(x,x2),(x2,v2)和(x1,v1)为Q1的前向边,L(x,x2)=10,L(x2,v2)=30,L(x1,v1)=0;边(v2,x1)为Q1的后向边,L(v2,x1)=50。则L(Q1)=0,Q1为饱和链。取链Q2=x2v3y2v1y1y,边(x2,v3),(v3,y2),(v1,y1)和(y1,y)为Q2前向边,L(x2,v3)=20,L(v3,y2)=90,L(v1,y1)=10,L(y1,y)=30;边(y2,v1)为Q2后向边,L(y2,v1)=20。则L(Q2)=10,Q2为不饱和链。第十章网络的流2023/1/135(240,230)(130,100)(150,130)(70,70)(150,150)(120,30)(40,20)(60,50)(70,50)v3v1v2(100,100)(120,120)x2x1xy2y1y(180,150)(200,200)(2)增流链一条从源x到汇y的流f不饱和链称为f增流链。增流链与不饱和链的区别是什么?Q=xx2+Q2即为增流链第十章网络的流2023/1/136(三)增流链的作用对网络G中存在一条流f的增流链Q,给出调整公式:利用调整公式可以把不饱和的增流链流量增加成一个新流,即将增流链调整为饱和链。这里把l(Q)称为增流链Q的调整量。第十章网络的流2023/1/1371、标号未查视边(u,v)的顶点v,的标号方式为:(u,边的方向,l(v))标号点的前个顶点v为终点用+表示v为始点用-表示2、进行查视,即顶点v能否长枝条件为:(1)边e=(v,z)为前向边,f(e)<C(e)。(2)边e=(v,z)为后向边,f(e)>0。4、不断循环直至不能长枝。3、若顶点z能够长枝,对z进行标号。第十章网络的流二寻找增流链v为终点:l(v)=min{l(u),C(u,v)-f(u,v)}v为始点:l(v)=min{l(u),f(u,v)}2023/1/138(1,0)x1示例xyx2x3v1v2v4v3y1y2y3(5,0)(4,3)(3,3)(8,6)(8,3)(4,1)(7,5)(8,2)(2,2)(2,1)(7,0)(4,1)(4,2)(2,2)(1,1)(5,3)(3,2)(4,2)(12,4)(8,4)(12,5)(11,3)(11,3)(11,7)(0,+,+∞)(x,+,8)(x1,+,3)(v1,-,1)(v4,+,1)(y3,+,1)第十章网络的流2023/1/139管理运筹学谢谢2023/1/1310前面知识回顾图G={V,E}网络G={V,E,C,F,X,Y}G={V,E,W}容量约束条件0≤f(e)≤C(e),任意e∈E;流量守恒条件f+(v)=f-(v),任意v∈I;流量分配遵从的条件定理流f为G的最大流的充要条件为G中不存在f增流链G={V,E,C,F,W,X,Y}2023/1/13115,27,48,37,3985,37,387第十章网络的流4,27,25,36,58,2v4777,28,25,34,26,5v488,34,26,5v48xyxy2023/1/1312l=4-1=3l=5-3=2l=6-2=4l=5-3=2l=6-2=4l=6-2=4第十章网络的流l(Q1)=min(4)=46,2Q1:V1V26,25,3Q2:V1V2V3l(Q2)=min(4,2)=2l(Q3)=min(4,2,3)=26,2Q3:V1V25,3V34,1V4l(Q3)=min(l(Q2),3)=2l(v2)=4l(v3)=2l(v4)=2l(v3)=2前向边:l(v)=min{l(u),C(u,v)-f(u,v)}后向边:l(v)=min{l(u),f(u,v)}l(v4)=2l(Q3)=min(l(v3),3)=2Q4:6,2V1V25,3V34,1V4V53,1l(Q4)=min(l(v4),1)=1l(v5)=1l(v2)
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