Задача 2. Задача о максимальном потоке и потоке минимальной стоимости




 

Транспортная сеть задана в виде ориентированного графа, приведенного на рисунке.

 

 

На каждом из ребер проставлены значения пропускной способности С (n) ребра n.

Для заданной сети определить максимальный поток jmax транспортировки груза между указанной парой вершин, считая одну из них источником, а другую — стоком.

Решение:

Максимальный поток jmax транспортировки груза между указанной парой вершин, считая одну из них источником, а другую — стоком:

Первый шаг.1. Находим какой-либо путь из х 1 в х 9 с положительной пропускной способностью.

 

Tаблица 1.

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (3) x8 (2) x9 (6)
x1     9-            
x2                  
x3 0+         8-      
x4                  
x5                  
x6     0+           3-
x7                  
x8                  
x9           0+      

 

В результате получен путь l1 = (x1, х3, х6, х9). Элементы этого пути Cij помечаем знаком минус, а симметричные элементы Cji - знаком плюс.

Определяем пропускную способность найденного пути, которая равна наименьшей из пропускных способностей дуг:

 

 

Определяем остаточные пропускные способности дуг найденного пути и симметричных ему дуг. Для этого из элементов табл.1 вычитаем C1, а к элементам прибавляем C1. В результате получим новую табл.2 с измененными пропускными способностями.

 

Tаблица 2

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (3) x8 (2) x9 (7)
x1     6-            
x2                  
x3 3+           4-    
x4                  
x5                  
x6                  
x7     0+           6-
x8                  
x9             0+    

 

Второй шаг .1. Помечаем столбцы табл.2, находим второй путь l2 = (x1,x3, х7, х9) и расставляем знаки.

2. Пропускная способность пути l2

 

 

Изменим пропускные способности помеченных дуг на С2 в табл.3.

 

Tаблица 3

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (4) x8 (2) x9 (7)
x1       4-          
x2                  
x3                  
x4 0+           9-    
x5                  
x6                  
x7       0+         2-
x8                  
x9             4+    

 

Третий шаг.1. Пометив столбцы, находим l3 = (x1, х4, х7,x9).

Величина потока по пути l3

 

 

Вычислив новые пропускные способности дуг, приходим к табл.4.

 

Таблица 4

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (4) x8 (2) x9 (8)
x1   7-              
x2 0+             6-  
x3                  
x4                  
x5                  
x6                  
x7                  
x8   0+             8-
x9               0+  

 

Четвертый шаг.1. Помечаем столбцы табл.4, находим четвертый путь l4 = (x1, х2, х8, х9) и расставляем знаки.

2. Пропускная способность пути l4

 

Изменим пропускные способности помеченных дуг на С4 в табл.5.

 

Таблица 5

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (4) x8 (4) x9 (8)
x1       2-          
x2                  
x3                  
x4 2+             2-  
x5                  
x6                  
x7                  
x8       0+         2-
x9               6+  

 

Пятый шаг.1. Помечаем столбцы табл.5, находим четвертый путь l5 = (x1, х4, х8, х9) и расставляем знаки.

2. Пропускная способность пути l5

 

 

Изменим пропускные способности помеченных дуг на С5 в табл.6.


Таблица 6

  x1 x2 (1) x3 (1) x4 (1) x5 (2) x6 (3) x7 (4) x8 (5) x9
x1                  
x2                  
x3                  
x4                  
x5                  
x6                  
x7                  
x8                  
x9                  

 

Шестой шаг. Просматривая строки и помечая столбцы, убеждаемся в том, больше не существует ни одного пути с положительной пропускной способностью из вершины x1 в вершину x9. Подмножество R образуют помеченные вершины х1, х2, х3, х4, х5, х6, х7, х8, а подмножество - одна непомеченная вершины х9. Разрез с минимальной пропускной способностью образуют дуги, начальные вершины которых принадлежат подмножеству R, а конечные - . Таким образом, разрез с минимальной пропускной способностью . Удалив дуги этого разреза, блокируем все пути из источника в сток. Пропускная способность разреза

 

 

Заключительный шаг. Вычитая из элементов табл.1 соответствующие элементы табл.6, получим табл.7

 

Таблица 7.

  x1 x2 x3 x4 x5 x6 x7 x8 x9
x1                  
x2 -6                
x3 -7                
x4 -4                
x5                  
x6     -3            
x7                  
x8   -6   -2          
x9           -3 -6 -8  

 

Величина максимального потока равна сумме элементов x1 -й строки табл.7 или сумме элементов x9 -го столбца.

Максимальный поток равен .

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: