第十讲    最短路模型

(教材:第十章    最短路模型)

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一. 有向图及最短有向路

二. Dijkstra 算法

三. 最短路模型及可以化为最短有向路问题的实际问题例子

 

一. 有向图及最短有向路

 有向弧和有向图:对图中的每条边指定一个方向,就称边为有向弧或有向边,对应的图称为有向图。边没有方向的图称为无向图。用 表示有向图,其中 表示图的顶点集, 表示图的有向弧集。

如上图中的有向弧 ,记为 称为 的头, 称为 的尾。

 有向子图:如果有向图 的一部分,即 的顶点和有向弧是 的顶点和有向弧的一部分: ,则称有向图 的有向子图。

 底图、定向图:一个有向图的底图是指保留所有顶点、所有边但不考虑边方向后所得到的无向图。反之,对一个无向图,如果我们给每条边指定方向,这样得到的有向图称为原来图的定向图。

 有向链、有向闭链、有向路、有向圈:这些概念都可以从无向图的有关概念得到。注意这里的链或路都是由首尾相连的有向弧组成。

 双向连通,顶点的入次和出次: 称  双向连通,是指从 有一条有向路,同时从 到  也有一条有向路。顶点的入次指的是以该点为头的有向弧的数目,顶点的出次指的是以该点为尾的有向弧的数目。

 有向网络、有向路的权和最短有向路:

对有向图中每条有向弧赋以权数,就得到有向网络。以 记一个有向网络,其中 表示 中有向弧对应的权,即对每条有向弧 ,有一个称为权的实数 与之对应。

有向路 的权是 中所有弧的权之和,有时也称为 的长度, 记为

给定有向网络 中的两个顶点 ,在 的所有有向路中,权最小的路称为从 的最短有向路。

     求最短路的问题是指:求一条从 的有向路 ,使 ,式中 min 为对 中所有从 的有向路 取最小,称 是从 的最短路。路 的权称为从 的距离,记为 。一般,不一定相等。

 注解1

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