理论教育 增流网络中伴随f的影响

增流网络中伴随f的影响

时间:2023-11-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:如图6-76(a)所示:C(u,v)=6,f(u,v)=4,W(u,v)=3.我们来考虑流量在边(u,v)上的增减情况.图6-76边e=(u,v)至多可以再多输送C(e)-f(e)=6-4个单位流量,至多可以少输送f(e)=4个单位流量.此时,若自顶点u至顶点v沿边(u,v)减少一个单位的流量,则可以理解为:在从顶点u沿边(u,v)输送4个单位流量到顶点v的同时,有1个单位流量自顶点v沿一条虚设边

增流网络中伴随f的影响

如图6-76(a)所示:C(u,v)=6,f(u,v)=4,W(u,v)=3.我们来考虑流量在边(u,v)上的增减情况.

图6-76

边e=(u,v)至多可以再多输送C(e)-f(e)=6-4个单位流量,至多可以少输送f(e)=4个单位流量.此时,若自顶点u至顶点v沿边(u,v)减少一个单位的流量,则可以理解为:在从顶点u沿边(u,v)输送4个单位流量到顶点v的同时,有1个单位流量自顶点v沿一条虚设边(v,u)(以后用弧边来表示这类虚设的有向边)输送到顶点u.故有向边(u,v)上流量目前所能增减的情况如图6-76(b)所示:沿(u,v)至多能增送2个单位流量,沿(v,u)至多能增送4个单位流量.在图6-76(b)中,我们令

显然,在图6-76(b)中,沿边(u,v)运送一个单位流量,相当于在图6-76(a)沿边(u,v)增送一个单位流量,因而,要增加代价W(u,v)=3;在图6-76(b)中,沿边(v,u)运送一个单位流量,相当于在图6-76(a)沿边(u,v)减送一个单位流量,因而要减少代价W(u,v),在图6-76(b)中,我们令

我们称中的边为正规边,E-f中的边为非正规边.

例6-38 对下列网络N及其上流f分别作伴随f的增流网络Nf.

(1)网络N1如图6-77所示;

(2)网络N2如图6-78所示(边旁参数为C(e),f(e),W(e)).

图6-77

图6-78

解 网络N1的伴随f的增流网络如图6-79所示,网络N2的伴随f的增流网络如图6-80所示.

图6-79

(www.daowen.com)

图6-80

由此可知,若f为N上流,Valf=λ,且Nf中存在一个W′(Q)<0的负回路,则f一定不是流值为λ的最小代价流.

我们有如下定理

定理6-9 设f为网络N上流,Valf=λ,则

(1)f为N中流值为λ的最小代价流的充分必要条件为:在Nf中不存在负回路.

(2)如果f为N中流值为λ的最小代价流,P为Nf中一条从x到y的最短路径,δ为任一不超过C′(P)的正整数,则f关于P,δ的修改流为N中流值为λ+δ的最小代价流.

(3)f为N中最大流的充分必要条件为:Nf中不含一条从源x至汇y的路径.

例如,网络N2图6-80的伴随f的增流网络图6-80中无负回路,所以,根据定理6-9(1),图6-80中的流f是流值为5的最小代价流.

例6-39 求网络N2图6-78中流值λ为6的最小代价流.

解 我们已经知道,图6-78中流f是流值为5的最小代价流.

图6-81

在Nf图6-80中,最短路径为

取δ=min{C′(P),λ-Valf}=min{2,6-5}=1.

f关于P,δ的修改流如图6-81所示.为流值为6的最小代价流.

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