术语:

  1、回路:第一个顶点和最后一个顶点相同的路径。

  2、简单路径:序列中不出现重复的顶点。

  3、简单回路:除了第一个和最后一个,序列中不出现重复的顶点。

  4、连通:两顶点之间存在路径即为连通。

  5、连通分量:非连通图的极大连通子图(含有极大顶点数,以及依附于这些顶点的所有的边)

  6、在有向图中,强连通与强连通分量。

  7、生成树:包含连通图中所有节点的极小连通子图(含n个顶点、n-1条边)。

存储方式主要有两种:邻接矩阵和邻接表。

  邻接表的另一种特殊形式:十字链表,包含了有向图的出边表和入边表

图的遍历

有两种方式(需要数组记录顶点是否已经被访问):

    1、深度遍历,利用栈实现。

    2、广度遍历,利用队列实现。

 

 

最小生成树:

    在无向连通图中,生成树所有边的权值之和为该生成树的代价。

    最小生成树,即为图G所有生成树中代价最小的那棵。

生成最小生成树的算法有两种:

    1、Prim算法,基于点集合的选取。

        基本思想:设G=(V, E)是具有n个顶点的连通网,T=(U, TE)是G的最小生成树, T的初始状态为U={u0}(u0∈V),TE={ },

             重复执行下述操作:在所有u∈U,v∈V-U的边中找一条代价最小的边(u, v)并入集合TE,同时v并入U,直至U=V。

    2、Kruskal算法,基于边集合的选取。

        基本思想:设无向连通网为G=(V, E),令G的最小生成树为T=(U, TE),其初态为U=V,TE={ },

            然后,按照边的权值由小到大的顺序,考察G的边集E中的各条边。

            若被考察的边的两个顶点属于T的两个不同的连通分量,则将此边作为最小生成树的边加入到T中,同时把两个连通分量连接为一个连通分量;

            若被考察边的两个顶点属于同一个连通分量,则舍去此边,以免造成回路,

            如此下去,当T中的连通分量个数为1时,此连通分量便为G的一棵最小生成树。

 

最短路径

单源点的最短路径算法:Dijkstra算法,时间复杂度为O(n^2)

        基本思想:设置一个集合S存放已经找到最短路径的顶点,S的初始状态只包含源点v,

        对vi∈V-S,假设从源点v到vi的有向边为最短路径。

        以后每求得一条最短路径v, …, vk,就将vk加入集合S中,并将路径v, …, vk , vi与原来的假设相比较,取路径长度较小者为最短路径。

        重复上述过程,直到集合V中全部顶点加入到集合S中。

任意顶点的最短路径算法:Floyd算法,时间复杂度O(n^3)

 

 

有向无环图

AOV网:顶点表示活动图(activity on vertex)

    1.AOV网中的弧表示活动之间存在的某种制约关系。

    2.AOV网中不能出现回路 。

AOV网应用,拓扑排序:

    拓扑序列:设G=(V,E)是一个具有n个顶点的有向图,V中的顶点序列v1, v2, …, vn称为一个拓扑序列,

            当且仅当满足下列条件:若从顶点vi到vj有一条路径,则在顶点序列中顶点vi必在顶点vj之前。

    拓扑排序:对一个有向图构造拓扑序列的过程称为拓扑排序 。可以通过该方法检测图中是否含有环,即拓扑排序遍历的顶点数小于总的顶点数。

        利用栈来实现,1、将当前所有入度为0的点入栈,

               2、然后出栈,打印该顶点,并且与该顶点相连所有的边去除。

               3、重复第一步。直到栈为空,

 AOE网:边表示活动(activity on edge)

     在一个表示工程的带权有向图中,用顶点表示事件,用有向边表示活动,边上的权值表示活动的持续时间,称这样的有向图叫做边表示活动的网,简称AOE网。

     AOE网中没有入边的顶点称为始点(或源点),没有出边的顶点称为终点(或汇点)。

     性质:

        ⑴ 只有在某顶点所代表的事件发生后,从该顶点出发的各活动才能开始;

        ⑵ 只有在进入某顶点的各活动都结束,该顶点所代表的事件才能发生。

 

最短工期:应该是最长路径。

关键路径:

    AOE网中,从始点到终点具有最大路径长度(该路径上的各个活动所持续的时间之和)的路径称为关键路径。

关键活动:

    关键路径上的活动称为关键活动。 

    关键路径可能不只一条,重要的是找到关键活动。

关键路径方案:e[i] == l[i]的边即为关键活动

    ⑴ 事件的最早发生时间ve[k] :最长的路径长度

      ve[1]=0

      ve[k]=max{ve[j]+len<vj, vk>} (<vj, vk>∈p[k])                      p[k]表示所有到达vk的有向边的集合

    ⑵ 事件的最迟发生时间vl[k] :vl[k]是指在不推迟整个工期(ve[])的前提下,事件vk允许的最晚发生时间。

      vl[n]=ve[n]

      vl[k]=min{vl[j]-len<vk, vj>}<vk, vj>∈s[k])         s[k]为所有从vk发出的有向边的集合

      ⑶ 活动的最早开始时间e[i] 

       若活动ai是由弧<vk, vj>表示,则活动ai的最早开始时间应等于事件vk的最早发生时间。因此,有:

         e[i]=ve[i]

    ⑷ 活动的最晚开始时间l[i]

       若ai由弧<vkvj>表示,则ai的最晚开始时间要保证事件vj的最迟发生时间不拖后。因此,有:

            l[i]=vl[j]-len<vk, vj>       

  

posted on 2014-04-23 19:41  ~小二黑~  阅读(531)  评论(0编辑  收藏  举报