Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Pustovoitov_TIS_IDZ

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
02.02.2015
Размер:
1.44 Mб
Скачать

 

 

0

 

 

 

 

 

4

5

20

0

 

10

 

 

 

 

 

0

5

1

30

 

 

 

 

 

0

 

20

 

 

 

 

30

0

10

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

0

2

0

3

 

 

 

40

 

 

Рис. 4.2. Сеть для примера 4.2

Итерация 1. Положим остаточные пропускные способности cij,cji всех

ребер равными первоначальным пропускным способностям (Cij,Cji).

Шаг 1.

Назначаем

a1 и помечаем узел 1 меткой

, . Полагаем

i 1.

 

 

 

 

 

 

Шаг 2. S1 2,3,4 .

 

 

Шаг 3.

k 3, поскольку

 

 

 

 

 

c13 max c12,c13,c14 max 20,30,10 30.

 

Назначаем

a3 c13 30 и помечаем узел 3 меткой

30,1 . Полагаем

i 3 и возвращаемся ко второму шагу алгоритма.

 

 

Шаг 2. S2 4,5 .

a5 c35 max10,20 20. Помечаем узел

 

Шаг 3.

k 5

и

5 меткой

20, 3 . Получен сквозной путь. Переходим к пятому шагу алгоритма.

Шаг 5. Сквозной путь определяем по меткам, начиная с узла 5 и

заканчивая

узлом

1:

5 20, 3 3 30,1 1 .

Таким

образом,

N1 1,3,5

и

f1 min a1,a3,a5 ,30,20 20 . Вычисляем остаточные

пропускные способности вдоль пути N1:

 

 

 

 

 

 

c13,c31 30 20, 0 20 10,20 ,

 

 

 

 

 

 

c35,c53 20 20, 0 20 0,20 .

 

 

Итерация 2 .

 

 

, . Полагаем

Шаг 1.

Назначаем

a1 и помечаем узел 1 меткой

i 1.

21

Шаг 2. S1 2, 3, 4 .

Шаг 3. k 2 , назначаем a2 c12 max 20, 10, 10 20 и помечаем узел

2 меткой 20, 1 . Полагаем i 2 и возвращаемся ко второму шагу алгоритма.

Шаг 2. S2 3,

5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меткой 40,

2 . Полагаем

Шаг 3.

k 3

и a3 c23 40 . Помечаем узел 3

 

i 3 и возвращаемся к шагу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 2.

S3 4 (отметим, что c35

0, поэтому узел 5 не включается в

S3 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

меткой 10,

3 .

Шаг 3.

k 4 , назначаем a4 c34

10 и помечаем узел 4

Полагаем i 4 и возвращаемся к шагу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[10, 3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

20

 

 

 

[ ,

 

 

 

 

 

 

 

20

0 [20, 3]

 

[ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 [20, 4]

 

n] 10

 

 

 

5

 

 

 

n] 10

 

 

 

 

5

 

 

 

 

1

30

 

 

 

 

0

5

 

 

1

10

 

 

 

 

 

 

 

0

5

 

20

 

 

 

 

 

0

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

10

20

 

 

0

30

 

10

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

0

 

3

 

 

2

 

 

 

 

20

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[30, 1]

 

 

[20, 1]

 

 

 

 

 

[40, 2]

 

 

 

 

 

 

 

 

40

0

 

 

40

0

 

 

 

 

 

 

 

 

а) f1 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) f2 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

4

10

 

 

[ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

10 [30, 2]

 

[ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

10 [20, 2]

 

n] 10

 

 

 

15

 

 

 

n] 10

 

 

 

 

15

 

 

 

 

1

10

 

 

 

 

0

5

 

 

1

10

 

 

 

 

 

 

10

5

 

10

 

 

 

 

 

20

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

10

 

 

0

 

0

 

 

20

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

20

 

3

 

 

2

 

 

 

 

20

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[30, 2]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[10, 1]

 

[10, 1]

30

10

 

[10, 3]

 

 

 

30

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в) f3 10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) f4 10

 

 

 

22

[10, 1]

 

 

 

0

4

10

 

 

 

10

4

0

 

 

 

[ ,

 

 

 

 

 

10 [10, 4]

 

 

 

 

 

 

 

n] 10

 

15

 

 

0

 

 

15

 

20

 

1

0

 

 

 

 

20

5

 

1

0

 

 

 

20

5

0

 

 

 

 

 

 

20

 

0

 

 

 

 

 

20

10

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

20

 

0

 

0

 

20

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

2

 

 

 

3

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[15, 4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

0

40

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

д) f5 10

 

 

 

е) Сквозных путей нет

 

 

Рис. 4.3. Последовательное выполнение алгоритма нахождения

 

 

 

 

 

 

 

 

максимального потока

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 2.

S4 5

(поскольку узлы

1 и 3

уже

помечены,

они не

включаются в S4 ).

 

 

 

 

 

 

меткой 20, 4

 

Шаг 3.

k 5

и a5 c45

20. Помечаем узе 5

сквозной

путь. Переходим к шагу 5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 5.

N2 1, 2, 3, 4, 5 и f2 min , 20, 40,10,

20 10. Вычисляем

остаточные пропускные способности вдоль пути N2 :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c12,c21 20 10,

0 10 10,

10 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c23,c32 40 10,

0 10 30, 10 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c34,c43 10 10, 5 10 0,15 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c45,c54 20 10,

0 10 10,10 .

 

 

 

 

Итерация 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, . Полагаем

Шаг 1.

Назначаем a1 и помечаем узел 1

меткой

i 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 2. S1 2, 3,

4 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 3.

k 2 , назначаем a2 c12 max10,10,10 10

и помечаем узел

2 меткой 10,1 . Полагаем i 2 и возвращаемся к шагу 2.

 

 

 

 

Шаг 2. S2 3, 5 .

 

 

 

 

меткой 30, 2 . Полагаем

Шаг 3.

k 3и a3 c23 30. Помечаем узел 3

i 3 и возвращаемся к шагу 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг 2. S3 (поскольку c34 c35 0 ). Переходим к шагу 4.

Шаг 4. Метка 30, 2 узла 3 показывает номер предшествующего узла

r 2 . На этой итерации узел 3 в дальнейшем во внимание не принимается,

его метку вычеркиваем. Полагаем i r 2

и возвращаемся к шагу 2.

Шаг 2.

S4 5

(поскольку узел 3

удален из

возможного

сквозного

пути).

 

 

 

меткой 30,

2 сквозной

Шаг 3.

k 5 и

a5 c25 30. Помечаем узе 5

путь. Переходим к шагу 5.

 

 

 

Шаг 5.

N3 1,2,5 и f3 min ,10, 30 10. Вычисляем остаточные

пропускные способности вдоль пути N3 :

 

 

 

c12,c21 10 10, 10 10 0, 20 ,c25,c52 30 10, 0 10 20,10 .

Итерация 4. На этой итерации получен путь N4 1, 3, 2, 5 с f4 10 .

Итерация 5. На этой итерации получен путь N5 1, 4, 5 с f5 10 .

Итерация 6. Новые сквозные пути невозможны, поскольку все ребра, исходящие из узла 1, имеют нулевые остаточные пропускные способности. Переходим к шагу 6 для определения решения.

Шаг 6. Максимальный объем потока в сети равен

F f1 f2 f5 20 10 10 10 10 60 единиц.

Значения потоков по различным ребрам вычисляются путем вычитания последних значений остаточных пропускных способностей (т.е. cij,cji 6 ) из

первоначальных значений пропускных способностей (Cij,Cji ). Результаты вычислений приведены в следующей таблице.

Ребро

(C

ij, Cji) (cij,cji )6

 

Величина потока

Направления

 

 

 

 

 

(1, 2)

(20, 0) – (0, 20) = (20, -20)

 

20

1 2

(1, 3)

(30, 0) – (0, 30) = (30, -30)

 

30

1 3

 

 

 

 

 

(1, 4)

(10, 0) – (0, 10) = (10, -10)

 

10

1 4

(2, 3)

 

(40, 0) – (40, 0) = (0, 0)

 

0

(2, 5)

(30, 0) – (10, 20)

= (20, -20)

 

20

2 5

 

 

 

 

 

 

(3, 4)

(10, 5) – (0, 15)

= (10, -10)

 

10

3 4

(3, 5)

(20, 0) – (0, 20)

= (20, -20)

 

20

3 5

(4, 5)

(20, 0) – (0, 20)

= (20, -20)

 

20

4 5

 

 

 

 

 

 

 

24

 

4.3 Варианты заданий

Определить максимальный поток от вершины 1 к вершине 6. (c1,c2) 5

(a1,a2)

2

(d1,d2)

(h1,h2)

 

 

 

 

 

 

 

(e1,e2)

 

 

6

1

 

 

 

 

 

 

( f1, f2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(i1,i2)

(b1,b2)

 

(g1,g2)

4

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

(d1,d2)

5

 

 

 

 

 

 

(a1,a2)

2

(e1,e2)

(h1,h2)

1

(c1,c2)

( f1, f2)

4

 

 

 

 

 

 

(i1,i2)

(b ,b )

 

(g ,g

2

) 6

 

1

2

 

1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

а)

Рисунок 4.3 – Варианты графов для задания 4

25

Таблица 4.1 – Варианты пропускных способностей дуг для графов на рисунке 4.3

 

 

 

 

 

 

 

 

Варианты

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

a1

3

8

20

16

15

3

9

18

16

8

5

12

14

13

20

18

20

6

a2

1

3

4

19

18

17

20

15

3

2

2

11

14

5

17

13

14

3

b1

14

11

15

18

6

1

15

15

10

4

4

9

20

17

2

9

19

14

b2

6

11

5

16

7

6

6

19

16

10

12

8

12

6

1

1

18

5

c1

12

10

9

19

17

5

2

16

16

16

14

11

18

11

13

4

12

7

c2

9

8

2

15

4

10

12

17

17

20

3

19

6

14

17

8

5

18

d1

9

16

19

1

10

5

9

3

6

16

6

4

8

10

17

19

9

5

d2

11

10

20

18

4

2

20

8

7

16

9

9

14

2

3

14

19

18

e1

12

14

3

19

4

18

10

14

14

9

6

17

13

1

8

16

3

3

e2

10

19

16

5

10

4

20

13

16

20

18

8

3

7

14

6

18

1

f1

2

19

7

2

3

3

13

3

13

3

17

19

14

9

7

12

1

20

f2

3

19

15

4

9

12

13

18

20

18

3

15

16

2

2

14

8

9

g1

7

1

7

15

5

20

13

3

14

18

3

18

16

17

15

9

20

17

g2

4

14

4

15

15

12

15

18

7

12

1

3

16

19

12

5

3

15

h1

15

2

13

2

18

10

11

14

18

12

6

13

13

19

1

13

7

3

h2

1

9

17

16

1

6

5

20

5

5

20

13

7

16

5

9

20

16

i1

9

12

7

9

9

4

2

3

20

14

18

14

6

10

11

1

10

9

i2

14

16

1

17

2

4

3

5

12

19

15

10

14

20

18

1

14

11

26

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]