第章 图与网络模型.pptVIP

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第章图与网络模型ppt课件

§4 最大流问题 二、最大流问题网络图论的解法 对网络上弧的容量的表示作改进。为省去弧的方向,如下图: (a)和 (b)、(c)和(d)的意义相同。 用以上方法对例6的图的容量标号作改进,得下图 * vi vj vi vj cij 0 (a) (b) cij cij vi vj (cji) (c) vi vj cij cji (d) 6 3 5 2 2 2 4 1 2 6 3 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 §4 最大流问题 求最大流的基本算法 (1)找出一条从发点到收点的路,在这条路上的每一条弧顺流方向的容量都大于零。如果不存在这样的路,则已经求得最大流。 (2)找出这条路上各条弧的最小的顺流的容量pf,通过这条路增加网络的流量pf。 (3)在这条路上,减少每一条弧的顺流容量pf ,同时增加这些弧的逆流容量pf,返回步骤(1)。 用此方法对例6求解: 第一次迭代:选择路为v1 v4 v7 。弧( v4 , v7 )的顺流容量为2, 决定了pf=2,改进的网络流量图如下图: * 6 3 5 2 2 2 4 1 2 6 3 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 2 0 2 §4 最大流问题 第二次迭代:选择路为v1 v2 v5 v7 。弧 ( v2 , v5 )的顺流容量为3,决定了pf=3,改进的网 络流量图如下图: * 6 3 5 2 2 2 4 1 3 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 0 0 0 0 0 0 0 0 4 2 0 2 2 0 3 3 3 0 3 第三次迭代:选择路为v1 v4 v6 v7 。弧 ( v4 , v6 )的顺流容量为1,决定了pf=1,改进的网 络流量图如下图: * 2 2 2 3 1 3 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 0 0 0 0 0 0 4 2 0 2 2 0 3 3 3 3 3 0 1 §4 最大流问题 第四次迭代:选择路为v1 v4 v3 v6 v7 。弧 ( v3 , v6 )的顺流容量为2,决定了pf=2,改进的网 络流量图如下图: * 2 2 2 3 3 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 1 1 0 0 0 2 0 3 2 0 3 3 3 5 0 3 1 2 0 0 2 1 3 3 第五次迭代:选择路为v1 v2 v3 v5 v7 。弧 ( v2 , v3 )的顺流容量为2,决定了pf=2,改进的网 络流量图如下图: * 2 2 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 1 0 1 2 0 2 0 3 3 3 5 0 1 2 0 2 1 3 3 1 5 0 0 2 0 2 0 5 §4 最大流问题 经过第五次迭代后在图中已经找不到从发点到收点的一条路,路上的每一条弧顺流容量都大于零,运算停止。得到最大流量为10。 最大流量图如下图: * 2 2 v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 1 2 3 5 2 2 3 5 5 “管理运筹学软件”中还有专门的子程序用于解决最大流问题。 §5 最小费用最大流问题 最小费用最大流问题:给了一个带收发点的网络,对每一条弧 (vi,vj),除了给出容量cij外,还给出了这条弧的单位流量的费用bij,要 求一个最大流F,并使得总运送费用最小。 一、最小费用最大流的数学模型 例7 由于输油管道的长短不一,所以在例6中每段管道( vi,vj )除 了有不同的流量限制cij外,还有不同的单位流量的费用bij ,cij的单位为万 加仑/小时, bij的单位为百元/万加仑。如下图所示。从采地 v1向销地 v7运 送石油,怎样运送才能运送最多的石油并使得总的运送费用最小?求出最 大流量和最小费用。 * (6,6) (3,4) (5,7) (2,5) (2,4) (2,3) (4,4) (1,3) (2,8) (3,2) v1 v2 v5 v7 v4 v3 v6 (6,3) §5 最小费用最大流问题 * 这个最小费用最大流问题也是一个线性规划的问题。 解:我们用线性规划来求

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