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谈谈有向图的一个应用
—— 求网络最大流问题

2011-10-13周承贵

科学之友 2011年4期

周承贵

(桂林理工大学南宁分校,广西 南宁 530001)

谈谈有向图的一个应用
—— 求网络最大流问题

周承贵

(桂林理工大学南宁分校,广西 南宁 530001)

网络最大流是一类应用很广泛的问题,有十分重要的现实意义,本文给出一种求网络最大流的有效快捷的算法,此算法使计算网络最大流变得简便且具有很强的实用性。

源汇;增广链;最大流

1 引言

图论中讨论的网络最大流是一类应用十分广泛的问题。比如现实生活中的交通系统中有人流、车流、货物流等;金融系统中有现金流;通信系统中有信息流;供水(油)系统中有水(油)流等,解决这类系统优化问题有十分重要的现实意义。

2 基本概念

[定义1]在有向图(网络图)中,只有流出量而没有流入量的顶点称为源;只有流入量而没有流出量的顶点称为汇;既有流入量也有流出量的顶点称为中间点;图中每一条弧一般都标注有两个权数(Cij,fij),其中前一个权Cij表示这条弧能容纳的最大流量,称为弧的容量,后一个权数fij表示该条弧现有的流量,称为弧的现有流量。若现有流量等于弧的容量,则称该弧为饱和弧,否则称不饱和弧。特别地,若弧的现有流量为0,则称该弧为零流弧,否则称非零流弧。

[定义2]若在一个网络图中每一条弧满足0≤fij≤Cij且中间点的流入量和流出量相等,同时源的流出量和汇的流入量也相等,则称网络图存在可行流。

所谓最大流问题就是在网络图中寻找流量最大的可行流。

3 网络最大流的求法

3.1 增广链的定义

[定义3]设f是一个可行流,若A是从VS到Vt的一条增广链,则A应该满足以下条件:①与前进方向一致的弧(称前向弧,记作A+)为非饱和弧;……

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