取上表的v1行数据即为 d11j= w1j ;第一次迭代是 d11j列的元素与下表中第1-6列对应元素 相加取最小,得到 d21j列;其余函数迭代过程以此类推。
由于 d31j= d41j,则迭代结束,此时 d31j列的各元素,即为v1到其余各点的最短路权。再根据 d31j列各元素的来源,可以追踪最短路径。例如,追踪 v1到v6的最短路径,对于d316=6, d214+w46=4+2=6计算而得,则v6的前一个点是v4;再根据 d214=4进行追踪, 这是由d124+w24=1+3=4计算而得,则 v4的前一个点是 v2;再看 d112=1,这是由w12=1 而得的,所以最短路径为v1→v2→v4→v6。 5.(1)将问题转换成最短路问题,如
(2)给网络始点v1标号(v1,0) ,并在标号下面画横线表示为永久标号;并给从v1出发的各弧的点vj赋予临时标号(v1,v1j)。
在所有临时标号中选择路权最小者,即结点v2,将v2的临时标号变为永久标号,在标号下画横线。然后,考察从v2出发的各弧的点vj的 临 时 标 号 : 结 点 v3的路权 d3= min{22,d1+w15} = min{22,16 +17} = 22 ,则v3临时标号不变;同理,对于结点v4、v5临时标号均不变。
依此类推,重复上述标号过程。当所有标号都是永久标号,即每一个标号下都画上横线时,则标号过程结束。v5的后一个标号为v1到v5的最短路权,即41;根据v5的另一个标号反向追踪求得v1到v5的最短路径为{v1,v5}。
费用最小的方案为:第一年购置设备,此后四年不再更新。 6. 根据题意,可以画出如下的网络图。
从表中可以看出,方案路线v1→v2→v4→v10→v22与v1→v2→v4→v11→v22最短,对应的费用均为130。 7.(1)首先设置初始流量,如下图:
逐步增加流量,如下图:
弧 (v4,v7) 、 (v6,v7) 、 (v5,v7) 均为饱和流,不能再增加流量,因此得到 v1到 v7的最大流。( 2 ) 由 于 弧(v
*
4,v7) 、 (v6,v7) 、 (v5,v7) 都 是 饱 和 弧 , 所 以 从 此 截 开 , S={v1,v2,v3,v4,v5,v6},
={v7 },得
到最小截集 (S*,
)= {(v4,v7) 、 (v6,v7) 、 (v5,v7)},其截量为 2+3+2=7。
8.(1)所给流是否是可行流。即
①容量限制:对每条弧 (vi, vj) ∈ A ,都有 0 ≤ xij≤ bij; ②平衡条件:中间各点的流出量等于其流入量。 (2)画出赋权有向图,如下:
存在负回路v1→v2→v3,总权数为 2-6-3=-7。则目前的网络流需要调整。
,进行流量调整,弧(v1, v2) 存在负回路方向一致与负回路方向一致,
则其流量调整为 x12+θ=2+1=3;而弧(v3,v2) 与负回路方向相反,则其流量调整为 x32? θ =1-1=0;弧 (v1,v3)
与负回路方向相反,则其流量调整为 x13- θ =4-1=3。调整后的网络为: