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[数据结构与算法]图的应用(理论)

一、生成树:
在这里插入图片描述

二、最小生成树(最小代价树)
以下图中的修路问题为例:
在这里插入图片描述
最小生成树的概念:
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在此基础上注意以下两点:
(1)
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(2)
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三、Prim算法:
在这里插入图片描述
操作完毕后的结果:
在这里插入图片描述
但是也可以这样操作:
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将两个不同Prim算法的操作的结果拿来对比:
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四、Kruskal算法:
在这里插入图片描述
步骤:
(1)
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(2)
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(3)
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(4)
在这里插入图片描述
(5)
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五、对比普利姆和克鲁斯卡尔算法:
在这里插入图片描述

六、最短路径问题:
最短路径问题分为单源最短路径和各顶点间的最短路径:
在这里插入图片描述
相应的解决算法:
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七、Dijkstra算法:
以下面这个图为例:
在这里插入图片描述
执行步骤:
(1)
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(2)
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(3)
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(4)
在这里插入图片描述
(5)
在这里插入图片描述

八、迪杰斯特拉算法的时间复杂度为O(n*n);

九、Dijkstra算法不适用于负权值带权图:
在这里插入图片描述

十、Floyd算法(基于动态规划思想)
1、案例1:
在这里插入图片描述
步骤:
(1)
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(2)
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(3)
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在这里插入图片描述
(4)
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
到这里就结束了。

2、案例2:
(1)
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(2)
在这里插入图片描述
(3)
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(4)
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(5)
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(6)
在这里插入图片描述
在此基础上寻找最短路径:
在这里插入图片描述

十一、Floyd算法的缺陷:
在这里插入图片描述

十二、对比Dijkstra和Floyd:
在这里插入图片描述

十三、拓扑排序:
1.AOV网:
在这里插入图片描述
注:AOV网中不能由环路存在。

2.拓扑排序的执行步骤(以下图为例):
在这里插入图片描述
步骤:
(1)
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(2)
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(3)
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(4)
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(5)
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(6)接下来就略了,最后排成这个样子:
在这里插入图片描述

3.总结拓扑排序的实现:
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注:每个AOV网都有一个或多个拓扑排序序列;
如果一个图中有回路,就不能用拓扑排序。

4.逆拓扑排序:
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十四、关键路径:
1.AOE网:
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AOE网的性质:
在这里插入图片描述
AOE网中的开始顶点与结束顶点:
在这里插入图片描述

2.关键路径:
在这里插入图片描述
完成整个工程的最短时间就是关键路径的长度,若关键活动不能按时完成,则整个工程的完成时间就会延长。

3.事件的最早发生时间:
在这里插入图片描述
举例:
在这里插入图片描述

4.活动的最早开始时间:
在这里插入图片描述

5.事件的最迟发生时间与活动的最迟开始时间:
在这里插入图片描述

6.时间余量、关键活动和关键路径:
在这里插入图片描述

十五、求关键路径的步骤:
1.总体步骤:
在这里插入图片描述
2.具体步骤;
(1)
在这里插入图片描述
(2)
注:对于汇点(终点)而言,它的最迟发生时间和最早发生时间是一样的。
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(3)
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(4)
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(5)
在这里插入图片描述
(6)找到关键活动、关键路径:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

3.关键活动的特点:
在这里插入图片描述
此外,关键路径可能不止一条,
在这里插入图片描述

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加:2021-09-27 14:21:50  更:2021-09-27 14:22:56 
 
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