理论教育 有负权网络的最短路径求解方法

有负权网络的最短路径求解方法

时间:2023-07-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:Dijkstra标号法只适用于无负权网络的最短路问题。图6-28有负权网络的最短路问题在存在负权的网络中,不妨设从任一点vi到任一点vj都有一条弧,如果/∈A,则添加弧,并令wij=+∞。例6.5求解图6-29中vs到vt的最短路。表6.1有负权网络最短路的求解过程注意到,t=6所在列与t=5所在列的距离相同,所以t=5所在列即为vs出发到各点的最短距离,具体路线如图6-30所示。

有负权网络的最短路径求解方法

Dijkstra标号法只适用于无负权网络的最短路问题。对有负权网络该算法是失效的。如图6-28所示的赋权有向图中,如果用Dijkstra方法,可得到从v1到v3的最短距离为2,这显然不对,因为从v1经v2到达v3的最短距离为-4。

图6-28 有负权网络的最短路问题

在存在负权的网络中,不妨设从任一点vi到任一点vj都有一条弧,如果(vi,vj)/∈A,则添加弧(vi,vj),并令wij=+∞。显然,从vs到vj的最短路总是从vs出发,沿着一条路线到达某个点vi,再沿弧(vi,vj)。由于最短路中某一点到终点的最短路也是沿着这条路线的,即从vs到vi的这条路线必定是从vs到vi的最短路,所以d(vs,vj)必定满足下述方程:为了求得这个方程的解,可用如下递推公式:

开始时,令d(1)(vs,vj)=wsj,j=1,2,···,p。对t=2,3,···,

若进行到某一步(第k步),对所有j=1,2,···,p都有

则{d(k-1)(vs,vj)}j=1,2,···,p即为vs到各点的最短路的权。(www.daowen.com)

例6.5(有负权网络的最短路)求解图6-29中vs到vt的最短路。

图6-29 负权网络的最短路问题

解为了实现上述的递推过程,我们用表格的方式进行运算,具体过程体现于表6.1中。

表6.1 有负权网络最短路的求解过程

注意到,t=6所在列与t=5所在列的距离相同,所以t=5所在列即为vs出发到各点的最短距离,具体路线如图6-30所示。

图6-30 有负权网络的最短路问题

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