第九章 图与网络分析

x12216?13y114x1?0(50,0)y1y2(70,60)(50,30)(50,30)(50,0)(60,60)?0x201919022y20x2(60,0)(60,0)(50,0)x0y(60,60)(30,30)x32023230y?30x(40,0)x3(40,0)(40,0)y?3(30,0)y(40,0)(50,30)?0(30,30)(30,0)x40?y?3x4(30,30)?y?3

(a) L(f(2)) (b)f(3)

图9-15

4、作长度网络L(f(3))如图9-16(a),最短路为x?x1?y1?y。在网络中相应的可增广链上用最大流算法进行流的调整:

Q??{(x,x1),(x1,y1),(y1,y)},Q???

?4?min{min(cij?fij(3)),minfij(3)}?{20,50,10}?10

Q?Q?f(4)(3)??fij??4??(3)f?ij?(vi,vj)?Q?,W(f(4))?W(f(3))??4?130

其他d(f(4))?1390

f(4)的结果见图9-16(b)。

x12216?13y1?14x1?0(50,40)(50,0)(50,10)y1y2(70,70)(50,30)?0x201919022y2(60,60)0x2(60,0)(60,0)(50,0)x0x32023230y?3y0(60,60)(30,30)x(40,0)x3(40,0)(40,0)y?3y(30,0)?0(30,30)(40,0)(50,30)(30,0)x40?y?3(a) L(f(3)x4(30,30)?y?3

) (b)f(4)

图9-16

5、作长度网络L(f(4))如图9-17(a),最短路为x?x1?y1?x2?y?3?y

?5?min{min(cij?fij(4)),minfij(4)}?10

Q?Q? 25

f(5)(4)??fij??5??(4)??fij(vi,vj)?Q?,W(f(5))?W(f(4))??5?140

其他d(f(5))?1600

f(5)的结果见图9-17(b)。

x122?16?13y1?14x100(50,20)(50,30)(60,50)(50,0)y1y2(70,70)?0x201919022y2(50,50)(50,0)x2(60,10)(60,0)x0x32023230y?3y0(60,60)(30,30)x(40,0)x3(40,0)(40,0)y?3(30,10)y(40,0)(50,30)?0(30,30)(30,0)0x4?y?3x4(30,30)?y?3

(a) L(f(4)) (b)f(5)

图9-17

?6、作长度网络L(f(5))如图9-18(a),最短路为x?x3?y?3?y

?6?min{min(cij?fij(5)),minfij(5)}?20

Q?Q?f(6)(5)??fij??6??(5)f?ij?(vi,vj)?Q?,W(f(6))?W(f(5))??6?160

其他d(f(6))?2060

f(6)的结果见图9-18(b)。

x122?16?13y1?14x100(50,20)(50,30)(60,50)(50,0)y1y2(70,70)(50,50)(50,0)0x2019?192022y2x2(60,10)(60,0)(60,60)(30,30)x00x323230y?3?0yx(40,40)x3(40,0)(40,20)y?3y(30,30)(40,20)(50,50)?0(30,30)(30,0)0x4?y?3x4(5)(30,30)?y?3

(a) L(f

) (b)f(6)

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图9-18

7、作长度网络L(f(6))如图9-19(a),最短路为x?x3?y?3?y

?7?min{min(cij?fij(6)),minfij(6)}?20

Q?Q?f(7)(6)??fij??7??(6)f?ij?(vi,vj)?Q?,W(f(7))?W(f(6))??7?180

其他d(f(7))?2520

f(7)的结果见图9-19(b)。

x122?16?13y1?14x100(50,20)(50,30)(60,50)(50,0)y1y2(70,70)(50,50)(50,0)0x20?1919?022y2x2(60,10)(60,0)(60,60)(30,30)x0x32023?230y?3?0yx(40,40)x3(40,0)(40,20)y?3y(30,30)(40,20)(50,50)0(30,30)(30,0)0x4?y?3x4(30,30)?y?3

(a) L(f(6)) (b)f(7)

图9-19

由于W(f(7))?180,f(7)就是所求的最小费用最大流,最小费用为2520。

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§9.3 习题

9.1 判断下列说法是否正确:

(1) 图论中的图不仅反映了研究对象之间的关系,而且是真实图形的写照,因而对图中点与点的相对位置、点与点连线的长短曲直都要严格注意。

(2) 在任一连通图G中,当点集V确定后,树是G中边数最少的连通子图。 (3) 如果图中从v1至其他各点的最短路在去掉重复部分后,则恰好构成该图的最小支撑树。

(4) 求网络最大流问题可归结为求解一个线性规划问题。

9.2 证明:在一个简单图G中,n为顶点个数,m为边的条数,如果

m?(n?1)(n?2),则G中不存在孤立点。

29.3 n个企业之间,每个企业都与其它若干企业有业务往来,且n为奇数。证明:

(1) 至少有一个企业与其他偶数个企业有业务往来; (2) 不可能有偶数个企业与其他偶数个企业有业务往来。

9.4简单图与某顶点关联的边的数量称为该顶点的次,次为奇数的顶点称为奇点。证明:

(1) 简单图中所有顶点次的和一定为偶数,且为图中边的数量的2倍; (2) 简单图中奇点的个数一定为偶数。

9.5 设G?(V,E)是一个简单图,令?(G)?min{d(v)}(称?(G)为G的最小

v?V次)。证明:

(1)若?(G)?2,则G中必有圈;

(2)若?(G)?2,则G中必有包含至少?(G)+1条边的圈。 9.6设G是一个连通图,不含奇点。证明:G中不含割边。

9.7 设D?(V,A,C)是一个有向网络,证明:如果D中所有弧的容量cij都是整数,那么必存在一个最大流f?{fij},使所有fij都是整数。

9.8 求图 9-20所示的无向图的关联矩阵和邻接矩阵。

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