Обобщенные задачи коммивояжера и планарные графы

Содержание

Слайд 2

СОДЕРЖАНИЕ Обобщенные задачи коммивояжера и их решение перебором. Связь обобщенной задачи

СОДЕРЖАНИЕ

Обобщенные задачи коммивояжера и их решение перебором.
Связь обобщенной задачи коммивояжера и

задачи о максимальной циркуляции.
Слайд 3

ЧАСТЬ 1 ОБОБЩЕННЫЕ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЕРА

ЧАСТЬ 1

ОБОБЩЕННЫЕ ЗАДАЧИ КОММИВОЯЖЕРА

Слайд 4

Содержательные постановки обобщенных задач коммивояжера 1. Разомкнутая постановка задачи: коммивояжер должен

Содержательные постановки обобщенных задач коммивояжера

1. Разомкнутая постановка задачи: коммивояжер должен объехать

заданное подмножество городов, затратив минимум средств на путешествие либо минимум средств на максимальный переход.
2. Замкнутая постановка задачи: коммивояжер должен объехать заданное подмножество городов вернуться в город из которого стартовал, затратив минимум средств на путешествие либо минимум средств на максимальный переход.
Слайд 5

Основные отличия от «классических» постановок 1. К посещению коммивояжером обязательны только

Основные отличия от «классических» постановок

1. К посещению коммивояжером обязательны только вершины

заданного подмножества.
2. Отсутствует ограничение на число посещений каждой вершины.
Слайд 6

Графовая интерпретация «классической» замкнутой задачи коммивояжера 1 2 7 4 3

Графовая интерпретация «классической» замкнутой задачи коммивояжера

1

2

7

4

3

5

6

Гамильтонов

контур а1=1,2,3,4,7,5,6,1 -.
Гамильтонов контур а2=5,3,4,6,1,2,7,5 -.
Слайд 7

Подмножество «обязательных» вершин : {1, 2, 4}. Графовая интерпретация обобщенной замкнутой

Подмножество «обязательных» вершин : {1, 2, 4}.

Графовая интерпретация обобщенной замкнутой задачи

коммивояжера

2

5

1

4

3

Возможные решения: «желтый», «красный» или «зеленый» контуры (последний – сложный контур).

Исходный граф – полный, на рисунке показаны только возможные решения

Слайд 8

Обозначения и определения

Обозначения и определения

Слайд 9

Формальная постановка «классической» аддитивной замкнутой задачи коммивояжера

Формальная постановка «классической» аддитивной замкнутой задачи коммивояжера

Слайд 10

Формальная постановка обобщенной аддитивной замкнутой задачи коммивояжера

Формальная постановка обобщенной аддитивной замкнутой задачи коммивояжера

Слайд 11

Решение обобщенной замкнутой задачи коммивояжера перебором (обязательными являются вершины 1, 2,

Решение обобщенной замкнутой задачи коммивояжера перебором (обязательными являются вершины 1, 2,

3.)

2

3

4

1
12
12
1 5 9 1 3 10
4
2

Слайд 12

САМОСТОЯТЕЛЬНО На орграфе G(X,U), заданном матрицей М, решить замкнутую обобщенную задачу

САМОСТОЯТЕЛЬНО

На орграфе G(X,U), заданном матрицей М, решить замкнутую обобщенную задачу коммивояжера

при условии, что «обязательными» являются все вершины множества Х.
М
Слайд 13

Графовая интерпретация «классической» разомкнутой задачи коммивояжера 1 2 7 4 3

Графовая интерпретация «классической» разомкнутой задачи коммивояжера

1

2

7

4

3

5

6

L1=1,2,3,4,7,5,6

-.
L2=5,3,4,6,1,2,7 -.

Стартовая вершина первого пути.

Стартовая вершина второго пути.

Слайд 14

Формальная постановка «классической» аддитивной разомкнутой задачи коммивояжера

Формальная постановка «классической» аддитивной разомкнутой задачи коммивояжера

Слайд 15

Подмножество «обязательных» вершин : {1, 2, 4}, стартовая вершина – «1»,

Подмножество «обязательных» вершин : {1, 2, 4}, стартовая вершина – «1»,

терминальная – «4».

Графовая интерпретация обобщенной разомкнутой задачи коммивояжера

2

5

1

4

3

Возможные решения: «желтый», «красный» или «зеленый» пути (последний – сложный путь).

Исходный граф – полный, на рисунке показаны только возможные решения

Слайд 16

Формальная постановка «обобщенной» аддитивной разомкнутой задачи коммивояжера

Формальная постановка «обобщенной» аддитивной разомкнутой задачи коммивояжера

Слайд 17

Решение обобщенной разомкнутой задачи коммивояжера перебором (обязательными являются вершины 1, 2,

Решение обобщенной разомкнутой задачи коммивояжера перебором (обязательными являются вершины 1, 2,

3; стартовая – 1, терминальная - 3)

2

3

4

1
12
12
1 5 9 1 3 10
4
2

Слайд 18

Самостоятельно Решить перебором разомкнутую обобщенную задачу коммивояжера на графе G(X,U) при

Самостоятельно

Решить перебором разомкнутую обобщенную задачу коммивояжера на графе G(X,U) при условии,

что : стартовой вершиной является первая, терминальной – третья, обязательными вершинами: 1, 2, 3.

1

4

3

2

3
2
4 5 7 9 11 1 2
10
8
6

3

Слайд 19

ЧАСТЬ 2 Связь задачи на разрыв контуров в сильносвязном орграфе и обобщенной задачи коммивояжера

ЧАСТЬ 2

Связь задачи на разрыв контуров в сильносвязном орграфе и обобщенной

задачи коммивояжера
Слайд 20

Алгоритм 1 Шаг 1. На сильносвязном планарном взвешенном орграфе G(X,U) определить

Алгоритм 1

Шаг 1. На сильносвязном планарном взвешенном орграфе G(X,U) определить величину

минимального разреза R или максимальной циркуляции S.
Шаг 2. Построить орграф G’(X’,U’), двойственный графу G(X,U).
Шаг 3. Модифицировать G’(X’,U’), добавив к каждой дуге множества U’ параллельную и встречно ориентированную дугу с нулевым весом. Полученный орграф обозначить G”(X”,U”).
Шаг 4. На G”(X”,U”) решить обобщенную замкнутую задачу коммивояжера при условии, что множество обязательных вершин равно Х”. Длину пути коммивояжера обозначить R1.
Шаг 5. Сравнить величины R, S, и R1.
Слайд 21

ПРИМЕР 1, шаг 1 1 2 3 1 3 7 9

ПРИМЕР 1, шаг 1

1

2

3


1
3 7
9
2
Контуры:
Y1 = 1-3-1;
Y2=2-3-2;
Y3=1-2-3-1.


2

3

1
3 1
2

Слайд 22

ПРИМЕР 1 ШАГИ 2 - 4 1 3 2 3 4

ПРИМЕР 1 ШАГИ 2 - 4

1

3

2

3

4

2

1
2 1
3
7
9

2

4

1

3

0
1
0 7 0 9 0
2
0
3

3

4

1

2
0
0 2
3
1
R1 = 6.