您的位置:首页 > 理论基础 > 数据结构算法

数据结构(C++版)第六章 图 笔记

2014-12-17 19:22 246 查看
图的定义和基本用语
在树中常将数据元素称为顶点。
1.定义
图是由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成,通常表示为:G=(V,E)。其中:G表示一个图,V是图G中顶点的集合,E是图G中顶点之间边的集合。
注意:在线性表中,元素个数可以为零,称为空表;
在树中,结点个数可以为零,称为空树;
在图中,顶点个数不能为零,但可以没有边。
若顶点vi和vj之间的边没有方向,则称这条边为无向边,表示为(vi,vj);如果图的任意两个顶点之间的边都是无向边,则称该图为无向图。
若从顶点vi到vj的边有方向,则称这条边为有向边,表示为<vi,vj>;如果图的任意两个顶点之间的边都是有向边,则称该图为有向图。
2.基本术语
简单图:在图中,若不存在顶点到其自身的边,且同一条边不重复出现。
邻接、依附
无向图中,对于任意两个顶点vi和顶点vj,若存在边(vi,vj),则称顶点vi和顶点vj互为邻接点,同时称边(vi,vj)依附于顶点vi和顶点vj。
有向图中,对于任意两个顶点vi和顶点vj,若存在弧<vi,vj>,则称顶点vi邻接到顶点vj,顶点vj邻接自顶点vi,同时称弧<vi,vj>依附于顶点vi和顶点vj

逻辑关系的对比:
(1)在线性结构中,数据元素之间仅具有线性关系;
在树结构中,结点之间具有层次关系;
在图结构中,任意两个顶点之间都可能有关系。
(2)在线性结构中,元素之间的关系为前驱和后继;
在树结构中,结点之间的关系为双亲和孩子;
在图结构中,顶点之间的关系为邻接。
无向完全图:在无向图中,如果任意两个顶点之间都存在边,则称该图为无向完全图。
有向完全图:在有向图中,如果任意两个顶点之间都存在方向相反的两条弧,则称该图为有向完全图。
含有n个顶点的无向完全图有n×(n-1)/2条边。
含有n个顶点的有向完全图有n×(n-1)条边。
稀疏图:称边数很少的图为稀疏图;
稠密图:称边数很多的图为稠密图。
顶点的度:在无向图中,顶点v的度是指依附于该顶点的边数,通常记为TD(v)。
在具有n个顶点e条边的无向图中,所有顶点的度之和为:2e。
顶点的入度:在有向图中,顶点v的入度是指以该顶点为弧头的弧的数目,记为ID(v);
顶点的出度:在有向图中,顶点v的出度是指以该顶点为弧尾的弧的数目,记为OD(v)。
在具有n个顶点e条边的有向图中,所有顶点的入度之和与出度之和都等于e。
权:是指对边赋予的有意义的数值量。
网:边上带权的图,也称网图。
路径:在无向图G=(V, E)中,从顶点vp到顶点vq之间的路径是一个顶点序列(vp=vi0,vi1,vi2,…,
vim=vq),其中,(vij-1,vij)∈E(1≤j≤m)。若G是有向图,则路径也是有方向的,顶点序列满足<vij-1,vij>∈E。
路径长度:
非带权图——路径上边的个数
带权图——路径上各边的权之和
回路(环):第一个顶点和最后一个顶点相同的路径。
简单路径:序列中顶点不重复出现的路径。
简单回路(简单环):除了第一个顶点和最后一个顶点外,其余顶点不重复出现的回路。
子图:若图G=(V,E),G'=(V',E'),如果V'ÍV
且E' Í E
,则称图G'是G的子图。
连通图:在无向图中,如果从一个顶点vi到另一个顶点vj(i≠j)有路径,则称顶点vi和vj是连通的。如果图中任意两个顶点都是连通的,则称该图是连通图。
连通分量:非连通图的极大连通子图称为连通分量。
强连通图:在有向图中,对图中任意一对顶点vi和vj
(i≠j),若从顶点vi到顶点vj和从顶点vj到顶点vi均有路径,则称该有向图是强连通图。
强连通分量:非强连通图的极大强连通子图。
生成树:n个顶点的连通图G的生成树是包含G中全部顶点的一个极小连通子图。
生成森林:在非连通图中,由每个连通分量都可以得到一棵生成树,这些连通分量的生成树就组成了一个非连通图的生成森林。
图的抽象数据类型定义
ADTGraph
Data
顶点的有穷非空集合和边的集合
Operation
InitGraph
前置条件:图不存在
输入:无
功能:图的初始化
输出:无
后置条件:构造一个空的图
DestroyGraph
前置条件:图已存在
输入:无
功能:销毁图
输出:无
后置条件:释放图所占用的存储空间
DFSTraverse
前置条件:图已存在
输入:遍历的起始顶点v
功能:从顶点v出发深度优先遍历图
输出:图中顶点的一个线性排列
后置条件:图保持不变
BFSTraverse
前置条件:图已存在
输入:遍历的起始顶点v
功能:从顶点v出发广度优先遍历图
输出:图中顶点的一个线性排列
后置条件:图保持不变
endADT
图的遍历操作
图的遍历是在从图中某一顶点出发,对图中所有顶点访问一次且仅访问一次。
深度优先遍历
基本思想:
⑴访问顶点v;
⑵从v的未被访问的邻接点中选取一个顶点w,从w出发进行深度优先遍历;
⑶重复上述两步,直至图中所有和v有路径相通的顶点都被访问到。
伪代码:
1. 访问顶点v;visited[v] = 1;
2. w =顶点v的第一个邻接点;
3. while(w存在)

3.1 if(w未被访问)
从顶点w出发递归执行该算法;
3.2 w = 顶点v的下一个邻接点;
广度优先遍历
基本思想:
⑴访问顶点v;
⑵依次访问v的各个未被访问的邻接点v1,
v2,…, vk;
⑶分别从v1,v2,…,vk出发依次访问它们未被访问的邻接点,并使“先被访问顶点的邻接点”先于“后被访问顶点的邻接点”被访问。直至图中所有与顶点v有路径相通的顶点都被访问到。
伪代码:
1. 初始化队列Q;
2. 访问顶点v;visited [v]=1;
顶点v入队列Q;
3. while(队列Q非空)

3.1 v=队列Q的队头元素出队;
3.2 w=顶点v的第一个邻接点;
3.3while (w存在)
3.3.1 如果w
未被访问,则
访问顶点w; visited[w]=1;
顶点w入队列Q;
3.3.2 w=顶点v的下一个邻接点;
6.2 图的存储结构及实现
邻接矩阵
基本思想:用一个一维数组存储图中顶点的信息,用一个二维数组(称为邻接矩阵)存储图中各顶点之间的邻接关系。
假设图G=(V,E)有n个顶点,则邻接矩阵是一个n×n的方阵,那么:若(vi,
vj)∈E(或<vi,vj>∈E),arc[i][j]=1;否则,arc[i][j]=0。
对于无向图,主对角线为 0
且一定是对称矩阵;
顶点i的度为邻接矩阵的第i行(或第i列)非零元素的个数;
判断顶点 i
和 j
之间是否存在边:测试邻接矩阵中相应位置的元素arc[i][j]是否为1。
求顶点 i
的所有邻接点:将数组中第 i
行元素扫描一遍,若arc[i][j]为1,则顶点
j 为顶点 i
的邻接点。
对于有向图:
求顶点 i
的出度:邻接矩阵的第 i
行元素之和。
求顶点 i
的入度:邻接矩阵的第 i
列元素之和。
判断从顶点 i
到顶点 j
是否存在边:测试邻接矩阵中相应位置的元素arc[i][j]是否为1。
网图的邻接矩阵可定义为:
若(vi, vj)∈E(或<vi,vj>∈E),则arc[i][j]=wij;若i=j,则w[i][j]=0;否则,w[i][j]=∞
~邻接矩阵的类的声明:
constint MaxSize=10;

template<class DataType>
classMgraph
{
public:
MGraph(DataTypea[ ], int n, int e );

~MGraph()
voidDFSTraverse(int v);

voidBFSTraverse(int v);

private:
DataTypevertex[MaxSize];

int arc[MaxSize][MaxSize];
intvertexNum, arcNum;

};
~邻接矩阵中图的基本操作
~构造函数
伪代码:
1.确定图的顶点个数和边的个数;
2. 输入顶点信息存储在一维数组vertex中;
3. 初始化邻接矩阵;
4.次输入每条边存储在邻接矩阵arc中;
4.1 输入边依附的两个顶点的序号i, j;
4.2 将邻接矩阵的第i行第j列的元素值置为1;
4.3 将邻接矩阵的第j行第i列的元素值置为1;
算法MGraph
template<class DataType>
MGraph<DataType>:: MGraph(DataType a[ ], int n, int e)

{
vertexNum= n; arcNum = e;
for (i =0; i < vertexNum; i++)

vertex[i]= a[i];
for (i =0; i < vertexNum; i++) //初始化邻接矩阵
for (j =0; j < vertexNum; j++)
arc[i][j]= 0;
for (k =0; k < arcNum; k++) //依次输入每一条边
{
cin>> i >> j; //输入边依附的两个顶点的编号
arc[i][j]= 1; arc[j][i] = 1; //置有边标志
}
}
深度优先遍历
算法DFSTraverse
template<class DataType>
voidMGraph<DataType> :: DFSTraverse(int v)

{
cout<< vertex[v]; visited[v] = 1;
for (j =0; j < vertexNum; j++)
if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0) DFSTraverse( j );
}
广度优先遍历
算法BFSTraverse
template<class DataType>
voidMGraph<DataType> :: BFSTraverse(int v)

{
front =rear = -1; //初始化顺序队列
cout<< vertex[v]; visited[v] = 1; Q[++rear] = v;

while(front != rear) //当队列非空时
{
v =Q[++front]; //将队头元素出队并送到v中
for (j =0; j < vertexNum; j++)
if(arc[v][j] == 1 && visited[j] == 0 ) {
cout<< vertex[j]; visited[j] = 1; Q[++rear] = j;
}
}
}
邻接表
邻接表存储的基本思想:对于图的每个顶点vi,将所有邻接于vi的顶点链成一个单链表,称为顶点vi的边表(对于有向图则称为出边表),所有边表的头指针和存储顶点信息的一维数组构成了顶点表。
邻接表有两种结点结构:顶点表结点和边表结点。
vertex:数据域,存放顶点信息。
firstedge:指针域,指向边表中第一个结点。
adjvex:邻接点域,边的终点在顶点表中的下标。
next:指针域,指向边表中的下一个结点。
~定义邻接表的结点
structArcNode
{
intadjvex;
ArcNode*next;
};
template<class DataType>
structVertexNode
{
DataTypevertex;
ArcNode*firstedge;
};
每个结点对应图中的一条边,邻接表的空间复杂度为O(n+e)。
求顶点 i
的度:顶点i的边表中结点的个数。
判断顶点 i
和顶点 j之间是否存在边:测试顶点 i
的边表中是否存在终点为 j
的结点。
求顶点 i
的出度:顶点 i
的出边表中结点的个数。
求顶点 i
的入度:各顶点的出边表中以顶点i
为终点的结点个数。
求顶点 i
的所有邻接点:遍历顶点 i
的边表,该边表中的所有终点都是顶点i
的邻接点。
类的声明:
const intMaxSize = 10; //图的最大顶点数
template<class DataType>
classALGraph
{
public:
ALGraph(DataTypea[ ], int n, int e);

~ALGraph;
voidDFSTraverse(int v);

voidBFSTraverse(int v);

private:
VertexNodeadjlist[MaxSize];

intvertexNum, arcNum;

};
~邻接表中图的基本操作
构造函数ALGraph
伪代码:
1. 确定图的顶点个数和边的个数;
2. 输入顶点信息,初始化该顶点的边表;
3. 依次输入边的信息并存储在边表中;
3.1 输入边所依附的两个顶点的序号i和j;
3.2 生成邻接点序号为j的边表结点s;
3.3 将结点s插入到第i个边表的头部;
算法
template<class DataType>
ALGraph<DataType>:: ALGraph(DataType a[ ], int n, int e)
{
vertexNum= n; arcNum = e;
for (i =0; i < vertexNum; i++)
{ //输入顶点信息,初始化顶点表
adjlist[i].vertex= a[i];
adjlist[i].firstedge= NULL;

}
for (k =0; k < arcNum; k++) //输入边的信息存储在边表中
{
cin>>i>>j;
s = newArcNode; s->adjvex = j;

s->next= adjlist[i].firstedge;

adjlist[i].firstedge= s;
}
}
深度优先遍历DFSTraverse
算法
template<class DataType>
voidALGraph<DataType> :: DFSTraverse(int v)
{
cout<< adjlist[v].vertex; visited[v] = 1;
p =adjlist[v].firstedge; //工作指针p指向顶点v的边表
while (p!= NULL) //依次搜索顶点v的邻接点j
{
j =p->adjvex;
if (visited[j]== 0) DFSTraverse(j);
p =p->next;
}
}
广度优先遍历BFSTraverse
算法
template<class DataType>
voidALGraph<DataType> :: BFSTraverse(int v)

{
front =rear = -1; //初始化顺序队列
cout<< adjlist[v].vertex; visited[v] = 1; Q[++rear] = v;
while(front != rear) //当队列非空时
{
v =Q[++front];
p =adjlist[v].firstarc; //工作指针p指向顶点v的边表
while (p!= NULL)
{
j =p->adjvex;
if(visited[j] == 0) {
cout<< adjlist[j].vertex; visited[j] = 1;Q[++rear] = j;
}
p=p->next;
}
}
}
十字链表
十字链表的结点结构:
vertex:数据域,存放顶点信息;
firstin:入边表头指针;
firstout:出边表头指针;
tailvex:弧的起点在顶点表中的下标;
headvex:弧的终点在顶点表中的下标;
headlink:入边表指针域;
taillink:出边表指针域。
邻接多重表
邻接多重表主要用于存储无向图。
vertex:数据域,存储有关顶点的数据信息;
firstedge:边表头指针,指向依附于该顶点的边表;
ivex、jvex:与某条边依附的两个顶点在顶点表中的下标;
ilink:指针域,指向依附于顶点ivex的下一条边;
jlink:指针域,指向依附于顶点jvex的下一条边。
最小生成树
生成树的代价:设G = (V, E)是一个无向连通网,生成树上各边的权值之和称为该生成树的代价。
最小生成树:在图G所有生成树中,代价最小的生成树称为最小生成树。
MST性质
假设G=(V, E)是一个无向连通网,U是顶点集V的一个非空子集。若(u,
v)是一条具有最小权值的边,其中u∈U,v∈V-U,则必存在一棵包含边(u,
v)的最小生成树。
Prim算法
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。
~基本思想的伪代码为:
1. 初始化:U = {v0};
TE={ };
2. 重复下述操作直到U = V:
2.1 在E中寻找最短边(u,v),且满足u∈U,v∈V-U;
2.2 U =U + {v};
2.3 TE =TE + {(u,v)};
~Prim算法——伪代码
1. 初始化两个辅助数组lowcost和adjvex;
2. 输出顶点u0,将顶点u0加入集合U中;
3. 重复执行下列操作n-1次
3.1 在lowcost中选取最短边,取adjvex中对应的顶点序号k;
3.2 输出顶点k和对应的权值;
3.3 将顶点k加入集合U中;
3.4 调整数组lowcost和adjvex;
Prim算法
voidPrim(MGraph G)
{
for(i=1;i<G.vertexNum;i++)
{
shortEdge[i].lowcast=G.arc[0][i];
shortEdge[i].adjvex=0;
}
shortEdge[0].lowcast=0;
for(i=1;i<G.vertexNum;i++)
{
k=MinEdge(shortEdge,G.vertexNum);
cout<<"("<<k<<shortEdge[k].adjvex<<")"<<shortEdge[k].lowcast;
shortEdge[k].lowcast=0;
for(j=1;j<G.vertexNum;j++)
if(G.arc[k][j]<shortEdge[j].lowcast)
{
shortEdge[j].lowcast=G.arc[k][j];
shortEdge[j].adjvex=k;
}
}
}
Kruskal算法
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。
Kruskal算法的基本思想用伪代码描述如下:
1. 初始化:U=V;TE={
};
2. 重复下述操作直到T中的连通分量个数为1:
2.1 在E中寻找最短边(u,v);
2.2 如果顶点u、v位于T的两个不同连通分量,则
2.2.1 将边(u,v)并入TE;
2.2.2 将这两个连通分量合为一个;
2.3 标记边(u,v),使得(u,v)不参加后续最短边的选取;
Kruskal算法用伪代码进一步描述为:
1. 初始化辅助数组parent
;num
= 0;
2. 依次考查每一条边for (i =0; i < arcNum; i++)
2.1 vex1= edge[i].from所在生成树的根结点;
2.2 vex2= edge[i].to所在生成树的根结点;
2.3 如果vex1 !=vex2,执行下述操作:
2.3.1parent[vex2] = vex1;
2.3.2num++;
2.3.3 if(num == n-1)
算法结束;
Kruskal算法
voidKruskal(EdgeGraph G)
{
for(i=0;i<G.vertexNum;i++)
parent[i]=-1;
for(num=0,i-0;i<G.edgeNum;i++)
{
vex1=FindRoot(parent,G.edge[i].from);
vex2=FindRoot(parent,G.edge[i].to);
if(vex1!=vex2)
{
cout<<"("<<G.edge[i].from<<G.edge[i].to<<")"<<endl;
parent[vex2]=vex1;
num++;
if(num==n-1)return;
}
}
}
intFindRoot(int parent[],int v)
{
t=v;
if(parent[t]>-1)t=parent;
returnt;
}
最短路径
在网图中,最短路径是指两顶点之间经历的边上权值之和最短的路径。
Dijkstra算法(单源点最短路径问题)
问题描述:给定带权有向图G=(V, E)和源点v∈V,求从v到G中其余各顶点的最短路径。
Dijkstra算法基本思想:
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。
图的存储结构:带权的邻接矩阵存储结构
数组dist
:每个分量dist[i]表示当前所找到的从始点v到终点vi的最短路径的长度。初态为:若从v到vi有弧,则dist[i]为弧上权值;否则置dist[i]为∞。
数组path
:path[i]是一个字符串,表示当前所找到的从始点v到终点vi的最短路径。初态为:若从v到vi有弧,则path[i]为vvi;否则置path[i]空串。
数组s
:存放源点和已经生成的终点,其初态为只有一个源点v。
Dijkstra算法——伪代码
1. 初始化数组dist、path和s;
2. while(s中的元素个数<n)
2.1 在dist
中求最小值,其下标为k;
2.2 输出dist[j]和path[j];
2.3 修改数组dist和path;
2.4 将顶点vk添加到数组s中;
Dijkstra算法
voidDijkstra(MGraph G,int v)
{
for(i=0;i<G.vertexNum;i++)
{
dist[i]=G.arc[v][i];
if(dist[i]!=∞)path[i]=G.vertex[v]+G.vertex[i];
elsepath[i]=" ";
}
s[0]=v;
dist[v]=0;
num=1;
while(num<G.vertexNum)
{
for(k=0,i=0;i<G.vertexNum;i++)
if((dist[i]!=0)&&(dist[i]<dist[k]))k=i;
cout<<dist[k]<<path[k];
s[num++]=k;
for(i=0;i<G.vertexNum;i++)
if(dist[i]>dist[k]+G.arc[k][i])
{
dist[i]=dist[k]+G.arc[k][i];
path[i]=path[k]+G.vertex[i];
}
dist[k]=0;
}
}
Floyd算法(每一对顶点之间的最短路径)
※问题描述:给定带权有向图G=(V,
E),对任意顶点vi,vj∈V(i≠j),求顶点vi到顶点vj的最短路径。
解决办法1:每次以一个顶点为源点调用Dijkstra算法。显然,时间复杂度为O(n3)。
解决办法2:弗洛伊德提出的求每一对顶点之间的最短路径算法——Floyd算法,其时间复杂度也是O(n3),但形式上要简单些。
Floyd算法基本思想:
对于从vi到vj的弧,进行n次试探:首先考虑路径vi,v0,vj是否存在,如果存在,则比较vi,vj和vi,v0,vj的路径长度,取较短者为从vi到vj的中间顶点的序号不大于0的最短路径。在路径上再增加一个顶点v1,依此类推,在经过n次比较后,最后求得的必是从顶点vi到顶点vj的最短路径。
图的存储结构:带权的邻接矩阵存储结构
数组dist

:存放在迭代过程中求得的最短路径长度。
数组path

:存放从vi到vj的最短路径,初始为path[i][j]="vivj"。
~ Floyd算法——C++描述
voidFloyd(MGraph G)
{
for(i=0; i<G.vertexNum; i++)

for(j=0; j<G.vertexNum; j++)
{
dist[i][j]=G.arc[i][j];
if(dist[i][j]!=∞)

path[i][j]=G.vertex[i]+G.vertex[j];
elsepath[i][j]="";

}
for(k=0; k<G.vertexNum; k++)

for(i=0; i<G.vertexNum; i++)

for(j=0; j<G.vertexNum; j++)
if(dist[i][k]+dist[k][j]<dist[i][j]) {
dist[i][j]=dist[i][k]+dist[k][j];
path[i][j]=path[i][k]+path[k][j];
}
}
有向无环图及其应用
AOV网与拓扑排序
AOV网:
在一个表示工程的有向图中,用顶点表示活动,用弧表示活动之间的优先关系,称这样的有向图为顶点表示活动的网,简称AOV网。
AOV网特点:
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。
~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。
拓扑序列使得AOV网中所有应存在的前驱和后继关系都能得到满足。
※拓扑排序基本思想:
⑴从AOV网中选择一个没有前驱的顶点并且输出;
⑵从AOV网中删去该顶点,并且删去所有以该顶点为尾的弧;
⑶重复上述两步,直到全部顶点都被输出,或AOV网中不存在没有前驱的顶点。
※拓扑排序算法——伪代码
1. 栈S初始化;累加器count初始化;
2. 扫描顶点表,将没有前驱的顶点压栈;
3. 当栈S非空时循环
3.1 vj=退出栈顶元素;输出vj;累加器加1;
3.2 将顶点vj的各个邻接点的入度减1;
3.3 将新的入度为0的顶点入栈;
4. if(count<vertexNum)
输出有回路信息;
拓扑排序算法TopSort
voidTopSort(ALGraph G)
{
top=-1;
count=0;
for(i=0;i<G.vertexNum;i++)
if(G.adjlist[i].in==0)S[++top]=i;
while(top!=-1)
{
j=S[top--];
cout<<G.addjlist[j].vertex;
count++;
p=G.adjlist[j].firstedge;
while(p!=NULL)
{
k=p->adjvex;
G.adjlist[k].in--;
if(G.adjlist[k].in==0)S[++top]=k;
p=p->next;
}
}
if(count<G.vertexNum)cout<<"有回路";
}
AOE网与关键路径
AOE网:
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)。
AOE网的性质:
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。
AOE网可以回答下列问题:
1. 完成整个工程至少需要多少时间?
2. 为缩短完成工程所需的时间,
应当加快哪些活动?

~关键路径:在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
要找出关键路径,必须找出关键活动,即不按期完成就会影响整个工程完成的活动。
首先计算以下与关键活动有关的量:
⑴事件的最早发生时间ve[k]
⑵事件的最迟发生时间vl[k]
⑶活动的最早开始时间e[i]
⑷活动的最晚开始时间l[i]
最后计算各个活动的时间余量 l[k] - e[k],时间余量为0者即为关键活动。
~事件的最早发生时间ve[k]

ve[k]是指从始点开始到顶点vk的最大路径长度。这个长度决定了所有从顶点vk发出的活动能够开工的最早时间。
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
~事件的最迟发生时间vl[k]

vl[k]是指在不推迟整个工期的前提下,事件vk允许的最晚发生时间。
vl
=ve
;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
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[k]
~活动的最晚开始时间l[i]
若ai由弧<vk,vj>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>
 

 

 

 

 

 
内容来自用户分享和网络整理,不保证内容的准确性,如有侵权内容,可联系管理员处理 点击这里给我发消息
标签:  c++ 数据结构