第十章网络的流 网络模型的很多问题可以归结为网络流问题。第九章中介绍的最短路问题,本质上也 是网络流问题,属于网络流问题的一类特殊问题。而多数网络流向题又是线性规划的特殊 类型.都可以建立对应的线性规划或整数规划摸型。那么为什么要用网络流的方法代替线 性规划,不用线性规划的一般求解方法,而要另外建立一些算法呢?由于实际问题中抽象 出来的网络流模型是一类具有特殊结构的问题,利用其特性常常可以研究、寻求一些较单 纯形法更为有效的方法去求解,又由于网络模型的直观性常常可以通过顶点一边的关系 代数学模型来措述一个实际问题,更易于接受.网络流题是图论的重要方面,在广泛 的领域里具有重要的应用。 这一章我们以运输网络为例,介绍网络的流及其它有关问题。主要内容是:流和割的 概念。最大流最小制定理,确定最大流的标记法,最小费用流以及最小费用最大流的网络 模型。 S10.1基本概念和定理 一、流 设G=(W,E)为一有向图,顶点V表示一些城市(或中转站),边集E表示连接顶点 的道路。给每边e∈E(G)赋予一个非负整数c(e) c,),或简记为c4,通常称为容 量,它表示在一定时间内这条边货物的最大通过量则称G为一个网络,现在假定在网络 中有一点s有大批货物要通过网络运送到网络的另一点t.s点我们称为网络的源,通常 假定它没有射入边t点称为汇,假定它没有射出边.除了源和汇以外的点称为G的中间 顶点.这样的网络就是在物资运输问题中常用的数学榄型,常常称为运输网络。 在运输网络中边可以用来表示城市之间的公路或铁路,电信局之间的通讯线路等,边 的容量则可以表示输送的物资量,速率公路或铁路上通过的车辆数或信息量等等。 图10-1表示一个具有一个源s,一个汇t以及4个中间顶点,2,,”的运输网 络.边旁的数字为c· 图10-1 假如,我们把网络中的边视为交通网中的道路,每条道路都有一定输送货物的能力即 容量,问题就成为如何在该运输网络中寻找最佳运输方案 一个货物运输方案,可以用网络上的一个可行流来表示。 所谓网络上的流是指定义在边集合E上的一个函数f(e)=f(,),并称f(e)为 1
✂✁✂✄ ☎✂✆✂✝✂✞ ✟✡✠☞☛☞✌☞✍☞✎☞✏☞✑☞✒☞✓☞✔✖✕☞✗✖✘✙✟✚✠☞✛✖✑✖✒☞✜✣✢☞✤✖✥✙✦✚✧☞★✖✍✖✩☞✪✖✫☞✑✖✒, ✬☞✭☞✮☞✯ ✰✟✡✠☞✛☞✑☞✒, ✱☞✲ ✟✡✠☞✛☞✑☞✒☞✍☞✳☞✴☞✵☞✶✖✑☞✒✖✜✸✷✖✏✖✹✙✟✚✠☞✛✖✑✖✒☞✺✰☞✻✖✼✖✽☞✾✍☞✵✖✶ ✴☞✌, ✿✓☞✔☞❀☞❁☞❂☞❃☞✍✻☞✼☞✽☞✾✖❄✖❅✹✽☞✾☛✖✌☞✜✣❆✖❇☞✘✖❈☞❇✖❉✖❊✙✟✚✠☞✛✖✍✖❋☞●✖❍☞■✻ ✼✖✽✖✾, ❏ ❊✻✖✼✖✽✖✾✍✖✳✖❑✖▲✖▼✖❋◆●, ✷✖❉✖❖✖P✖❀✖❁✖✳✖◗✖❘✖●✖❙? ❚✚✲✖❯✖❱✑✖✒❲✦✚❳✖❨ ❩☞❬✍✙✟✡✠☞✛☞☛☞✌✰✳☞✴✖❭☞❪✖✵☞✶✖✗✖❫☞✍✖✑☞✒, ❴ ❊☞❵☞✵✼☞❛☞❛✓☞✔☞❜☞❝☞❞✣❡✖▲☞✳✖◗☞❢✖❣ ❤✖✐●✖❥✖✘✖❪✖❦✖✍✖❋✖●✖❧✖▲✖▼, ✺ ❚✚✲ ✟✚✠✖☛✖✌✖✍✖♠✖♥✼ , ❛✖❛✓✖✔✖♦✖♣✖q✖r – s ✍✖t✖✉ ❍✖■✖✹✖✈✖☛✖✌❬✖✇✖①✳✖②❯✖❱✑✖✒, ❥✖③✲✖④✖⑤✜✡✟✚✠✖✛✖✑✖✒✰✖⑥✖⑦✍✖⑧✖❉◆❋✖⑨, ⑩✖❶✖❷ ✍✖❸✖❹✖❺✖❭✖❪✖⑧✖❉✖✍✖❃✖❊✖✜ ❻✳✖✥✖❼✖❽✖✔✖❾✖❿❲✟✚✠✖✘✖➀, ✧✖★❲✟✚✠✖✍✖✛✖➁✖❵✖➂✖❪✖t✖✑✖✒✖✜➄➃◆❉❲➅✚➆✰ : ✛✖➇✖➈✖✍ ➉◆➊, ✩◆➋◆✛◆✩◆➌◆➈◆➍◆➎, ➏➍◆✩◆➋◆✛◆✍◆➐◆➑◆●, ✩◆➌◆➒◆❊◆✛◆✔◆➁◆✩◆➌◆➒◆❊◆✩◆➋◆✛◆✍➓✟➔✠ ☛✖✌✖✜ §10.1 →↔➣↔↕↔➙↔➛↔➜↔➝ ➞➠➟➢➡ ➤ G = (V, E) ✘✖✳✖❪❲➥⑥ , q✖r V ➦✖➧✳✖◗✖➨✖➩ (❄ ✦✚➫✖➭), s✖➯ E ➦✖➧✖➲✖④q✖r ✍✖➳✖✫✖✜➄➵✖➸s e ∈ E(G) ➺✖➻✳✖②✖➼✖➽❅✹ c(e) = c(vi , vj ), ❄✖➾➑✖✘ ci,j , ♦❛✖➚✘➶➪ ➹ , ➂➦✖➧✖⑩✳✖➍✖➘✖➴❲➅❻✖➷s✖➬✖➮✍✖✩✖➋✖♦✖♣✖➱, ✃➚ G ✘✖✳✖②❲✟✚✠✖✜❒❐⑩✖❮➍ ⑩ ✟✚✠ ✦✚❪✖✳✖r s ❪✖➋✖❰➬✖➮❉✖♦✖♣❲✟✚✠✖❾✖Ï✖Ð❲✟✚✠✖✍✖❖✖✳✖r t✜ s r✖❼✖❽➚✘❲✟✚✠✖✍ÒÑ, ♦❛ ❮ ➍✖➂✖Ó✖❪✖Ô✖Õs;t r➚✘×Ö, ❮ ➍✖➂✖Ó✖❪✖Ô❩ s ✜ÙØ✖Ú✖Û✖➇✖Ü✖✔✖P✖✍✖r➚✘ G ✍×Ý✖Þ ß✖à✜ ❻✖á✍❲✟✚✠✖â✰ ⑩✖➮✖ã❾✖❿✖✑✖✒❲✦❛❊✖✍✖✹✖✈✖☛✖✌, ❛✖❛✖➚✘×ä✖å✖æ✖ç✖✜ ⑩❾✖❿❲✟✚✠❲✦s ✓✖✔✖❊❬➦✖➧➨✖➩✖è✖➴✖✍✖é✖✫❄✖ê✫ , ë✚ì✖íè✖➴✖✍✖♦✖î✻✫✖ï, s ✍✖➆✖➱✃✓✖✔ ➦✖➧❿✖Ï✖✍➮✖ã➱ , ð✖ñ, é✖✫❄✖ê✫ ✮♦✖♣✖✍✖ò✖ó✖✹❄ì✖ô➱✖ï✖ï✖✜ ⑥ 10–1 ➦◆➧✳◆②◆❭◆❪◆✳◆②◆Û s, ✳◆②◆Ü t ✔◆➁ 4 ②➓✦➔➴◆q◆r v1, v2, v3, v4 ✍◆❾◆❿➓✟ ✠✖✜ s✖õ✍✖✹✖ö✖✘ ci,j ✜ ⑥ 10–1 ❮✖÷, ❼✖❽✖ø❲✟✚✠❲✦✚✍s✖ù✘✖ú✖♦❲✟✖✦✚✍✖➳✖✫, ➸➷➳✖✫✿ ❪✖✳✖➍✖❿✖Ï➬✖➮✍✖û✖ü✖ý ➆✖➱, ✑✖✒✖â✖þ✖✘÷✖ÿ✖⑩✁❾✖❿❲✟✚✠❲✦✚❡✁✂✖✩✁✄✖❾✖❿✖❋✁☎✖✜ ✳✖②➬✖➮❾✖❿✖❋✁☎, ✓✖✔✖❊❲✟✚✠✮ ✍✖✳✖②✖✓✁✆✖✛❬➦✖➧✜ ✝✁✞ ✟✚✠✮ ✍✠✟, ✰✁✡➍✁☛⑩✖s✖➯✁☞ E ✮ ✍✖✳✖②✁✌✖✹ f(e) = f(vi , vj ), ✍➚ f(e) ✘ 1
第十章网络的流 边(,)上的流量(有时也简写作). 图10-2所示的运输方案,就可看作是图10-1上的一个流,每条边上的第二个数字就 是该边上的运输量,称为流量,即1=3,∫2=1,13=1,14=1,f12=1,24=2, f=1,f3=2,j=2. 图10-2 以图10-2为例,显而易见,在运输网络的实际问题中,对于流有两个要求:一是每边 上的流量不能超过该边的最大通过能力(即边的容量):二是中间点的流量为零。因为中间 点只起转运作用,进出该点的流量相等所以我们说中间点的流量为零,另外,发点的净流 出量和收点的净流入量必相等,也是这个方案的总运输量,因此有 对于网络G上给出的满足以下条件的一组流称为可行流 1.容量限制条件.对任意边e=(i.)∈E有 0≤f≤c (10.1) 2.中间点平衡条件,对每个中间点(位≠s,)有 (10.2) 若以v(f)表示网络从s→t的流量(流值),则有 ∑-工-{0喜:时 (10.3) 任一网络G,至少存在一个可行流.因为对于所有的边e,定义=0,则∫显然满 足上述两个条件,称为零流。流值()=0。而运输网络的主要问题是要找出它的一个最 大流,即在满足容量限制和中间点平衡的条件下,使流值()达到最大.容量限制条件是 一个不等式,所以最大流问题是一个典型的线性规划问题, 因此,网络流的线性规划模型可以表示为 max 2=v(f) 满足 当i=s时 ∑f-∑fi= 0, 当i≠s,t时 -v(f),当i=t时 0≤f≤j其中()eE
2 ✎✑✏✓✒✕✔✓✖✑✗✓✘ s (vi , vj ) ✮ ✍✙✟➹ (❪✖➘✯ ➾✁✚✁✛ fij )✜ ⑥ 10–2 ✝ ➧ ✍✖❾✖❿✖❋✁☎, â✖✓✁✜✛✖✰✖⑥ 10–1 ✮ ✍✖✳✖②✖✛, ➸➷s✖✮✍✖✢✁✢✖②✖✹✖ö✖â ✰◆s◆✮✍◆❾◆❿◆➱, ➚✘◆✛◆➱, ý fs1 = 3, fs2 = 1, f13 = 1, f14 = 1, f12 = 1, f24 = 2, f43 = 1, f3t = 2,f4t = 2✜ ⑥ 10–2 ✔ ⑥ 10–2 ✘✖➀, ✣ ✷✖③✁✤, ⑩❾✖❿❲✟✚✠✖✍❯✖❱✑✖✒❲✦, ❂ ✲ ✛✖❪✁✥✖②✖❉✖▲: ✳✰➸ s ✮ ✍☞✛☞➱❏ û✧✦☞♣☞s✍✖✩✖➋☞♦✖♣☞û✖ü (ýs ✍☞➆☞➱); ✢✰✦✡➴☞r☞✍☞✛☞➱☞✘✧★☞✜✪✩✖✘✙✦✚➴ r✧✫✧✬☞➫☞❾✛❊ , ✭ ❩ r☞✍☞✛☞➱✧✮☞ï, ✝✔☞❼☞❽✧✯✙✦✡➴☞r☞✍☞✛☞➱✖✘✧★✖✜✸❖✖P, ✰ r☞✍✧✱☞✛ ❩ ➱✖➇✁✲✖r✖✍✁✱✖✛✖Õ✖➱✁✳✁✮✖ï, ✯ ✰❻②✖❋✁☎✖✍✁✴✖❾✖❿✖➱✖✜✵✩✁✶✖❪: ❂ ✲ ✟✚✠ G ✮➵❩ ✍✁✷✁✸✖✔✁✹➷✁✺✍✖✳✁✻✖✛➚✘✖✓✁✆✖✛: 1. ➆✖➱✁✼✁✽➷✁✺, ❂✁✾✁✿s e = (i, j) ∈ E ❪ 0 ≤ fij ≤ cij (10.1) 2. ✦✚➴✖r✁❀✁❁➷✁✺, ❂✖➸✖②❲✦✚➴✖r vi(i 6= s,t) ❪ X (vi,vj )∈E fij = X (vj ,vi)∈E fji (10.2) ❂✔ v(f) ➦✖➧ ✟✚✠✁❃ s → t ✍✖✛✖➱ (✛✁❄), ✃❪ Xfij − Xfji = ( v(f), ❅ i = s ➘ −v(f), ❅ i = t ➘ (10.3) ✾✖✳❲✟✚✠ G, ❆✁❇✁❈✖⑩✳✖②✖✓✁✆✖✛✖✜✵✩✖✘◆❂✲✝❪✖✍s e, ➍✁☛ fij = 0, ✃ f ✣✁❉✷ ✸ ✮①✥✖②➷✁✺, ➚✘❋❊✁✟✖✜❒✛✁❄ v(f) = 0✜❒✷✖❾✖❿❲✟✚✠✖✍✖➃✖❉✖✑✖✒✰❉✁✂❩ ➂✖✍✖✳✖②✖✩ ➋✖✛, ý⑩✷✁✸✖➆✖➱✁✼✁✽✖➇❲✦✚➴✖r✁❀✁❁✖✍➷✁✺✹ , ● ✛✁❄ v(f) ❍ Ð✖✩✖➋✖✜ ➆✖➱✁✼✁✽➷✁✺✰ ✳✖②❏ï✁■, ✝✔✖✩✖➋✖✛✖✑✖✒✰✳✖②✁❏✖✌✖✍✻✖✼✖✽✖✾✑✖✒✖✜ ✩✁✶, ✟✚✠✖✛✖✍✻✖✼✖✽✖✾☛✖✌✖✓✖✔ ➦✖➧✘ max z = v(f) ✷✁✸ Pfij − Pfji = v(f), ❅ i = s ➘ 0, ❅ i 6= s,t ➘ −v(f), ❅ i = t ➘ 0 ≤ fij ≤ ci,j , ❵❲✦(vi , vj ) ∈ E
5101求概念男外理 3 列出运输网络图10-1的线性规划模型: max z=(f) 而足 f1+f2=v(f) (源s的流量平衡) 2+f3+4=j1(顶点1流量平衡 f24=f12+f2 (顶点2流量平衡 f3t=f13+f43 (顶点3流量平衡 far+faa=fi4+f4(顶点4流量平衡 v(f)=fst+ft (汇t的流量平衡 0≤f1≤4 0<f2<3 0≤f2≤2 (各边的流非负和不中过其容量 0≤f13≤3 0≤f14≤1 0≤f≤2 0≤fa≤2 0≤f3#≤3 0≤f≤4 这个模型显可以用单纯形法求解,共15个际束条件,10个实际变量9个松出变量6 个人工变量,共芳个变量.对用单纯形法求解费时费有
§10.1 ❑✁▲✁▼✁◆✁❖✁P✁◗ 3 ❘❩ ❾✖❿❲✟✚✠⑥ 10–1 ✍✻✖✼✖✽✖✾☛✖✌: max z = v(f) ✷✁✸ fs1 + fs2 = v(f) (Û s ✍✖✛✖➱✁❀✁❁) f12 + f13 + f14 = fs1 (q✖r 1 ✛✖➱✁❀✁❁) f24 = f12 + fs2 (q✖r 2 ✛✖➱✁❀✁❁) f3t = f13 + f43 (q✖r 3 ✛✖➱✁❀✁❁) f4t + f43 = f14 + f24 (q✖r 4 ✛✖➱✁❀✁❁) v(f) = f3t + f4t (Ü t ✍✖✛✖➱✁❀✁❁) 0 ≤ fs1 ≤ 4 0 ≤ fs2 ≤ 3 0 ≤ f12 ≤ 2 (❙✖s✍✖✛✖➼✖➽✖➇❏✦✖♣✖❵✖➆✖➱ ci,j ) 0 ≤ f13 ≤ 3 0 ≤ f14 ≤ 1 0 ≤ f24 ≤ 2 0 ≤ f43 ≤ 2 0 ≤ f3t ≤ 3 0 ≤ f4t ≤ 4 ❻②☞☛☞✌✣✧❉✓☞✔☞❊☞❣❤☞✐●☞▲☞▼☞✜❯❚ 15 ②✧❱✧❲➷✧✺,10 ② ❯☞❱✧❳➱ ,9 ②✧❨✧❩❳ ➱ ,6 ②✧❬✧❭❳ ➱ , ❚ 25 ② ❳ ➱☞✜ ❂❊☞❣❤☞✐●☞▲☞▼, ➒☞➘☞➒✧❪ 1
第十章以路的流 图10-3 解在图10-3所示的网络G中图上=,小7=,,小那么制 K(,T1)={1,,(2,4) 制K的容量 c(,71)=9+9=18. 注意在线成上述划的边集合中不句括(,2) 我们用表10-1列出图10-3中全部不同的割K及割K的容量c(M,) 表10-1 K(,T) cy,7) ,2,的,4, (s,,(s,2】 15 8,1 t2,均,4:t (s,y),(U1,2),(U1,s) 21 S.U7 v1.U3.U4.t (s.1),(y,v4) 17 ,4, 8,1, U2,U, (s,2,(o1,2,(g,,(,t) 19 5,2,4 ,3,t (s,1),(U4,3),(U4,t) 24 ,,2, (2,a,(g,) s,1,2,4 3, (1,),(u4,g(v4,) 25 8,的,2,g,4 (g,t,(4,t) 15 具有最小容量的制称为最小割。由表10-1可这,图10-3中制K(,T)={(,,(,t} 的容量c(,7)=14是最小制 若用f(%,7)表示割中所有→71方向边的流量的总和,f(T1,M)表示割中所有 71一上方向边的流量的总和,则 f%,7)= (10.5) 0,) f,)= (10.6) G.0e71.M) 因为从源s到汇t的流量实际上等于从一了的流量中减去一的流量所 以对应于割处的流量为: (f)=f%,V)-f,) (10.7)
4 ✎✑✏✓✒✕✔✓✖✑✗✓✘ ⑥ 10–3 ⑤ : ⑩ ⑥ 10–3 ✝ ➧ ✍❲✟✚✠ G ✦ , ⑥ V1 = {s, v1, v2}, V 1 = {v3, v4,t}, ❆✖❇✖➈ K(V1, V 1) = {(v1, v3),(v2, v4)}. ➈ K ✍✖➆✖➱✖✜ c(V1, V 1) = 9 + 9 = 18. ⑦✿⑩✻✖þ✮①➈✖✍s✖➯✁☞ ✦❏✁⑧✁⑨ (v3, v2)✜ ❼✖❽✖❊➦ 10–1 ❘❩ ⑥ 10–3 ✦✓✇✁⑩❏✁④✍✖➈ K ➁✖➈ K ✍✖➆✖➱ c(V1, V 1). ➦ 10–1 V1 V 1 K(V1, V 1) c(V1, V 1) s v1, v2, v3, v4,t (s, v1),(s, v2) 15 s, v1 v2, v3, v4,t (s, v2),(v1, v2),(v1, v3) 21 s, v2 v1, v3, v4,t (s, v1),(v2, v4) 17 s, v1, v2 v3, v4,t (v1, v3),(v2, v4) 18 s, v1, v3 v2, v4,t (s, v2),(v1, v2),(v3, v2),(v3,t) 19 s, v2, v4 v1, v3,t (s, v1),(v4, v3),(v4,t) 24 s, v1, v2, v3 v4,t (v2, v4),(v3,t) 14 s, v1, v2, v4 v3,t (v1, v3),(v4, v3),(v4,t) 25 s, v1, v2, v3, v4 t (v3,t),(v4,t) 15 ❭❪✩➌➆➱✍➈➚✘❷❶❹❸❹❺☞✜ ❚✡➦ 10–1 ✓❹❻, ⑥ 10–3 ✦➈ K(V1, V 1) = {(v2, v4),(v3,t)} ✍✖➆✖➱ c(V1, V 1) = 14 ✰✩✖➌✖➈✖✜ ❂❊ f(V1, V 1) ➦✖➧➈❲✦✝❪ V1 → V 1 ❋❲➥s ✍✖✛✖➱✖✍✁✴✖➇,f(V 1, V1) ➦✖➧➈❲✦✝❪ V 1 → V1 ❋❲➥s ✍✖✛✖➱✖✍✁✴✖➇, ✃: f(V1, V 1) = X (i,j)∈(V1,V 1) fi,j (10.5) f(V 1, V1) = X (j,i)∈(V 1,V1) fj,i (10.6) ✩✖✘✁❃✖Û s Ð✖Ü t ✍✖✛✖➱❯✖❱✖✮ï ✲❃ V1 → V 1 ✍✖✛✖➱❲✦✓❼✖❧ V 1 → V1 ✍✖✛✖➱, ✝ ✔✖❂✖❃✲ ➈✁❽✖✍✖✛✖➱✖✘: v(f) = f(V1, V 1) − f(V 1, V1) (10.7)
s01参求概念男外理 5 对用(f)表示网络中从源s到t的因大流,则有: v(f)=f'(M,7)-f1,) (10.8) 用K表示因小割.运输割的概念,()从小于等于网络中因小割的容量(K),即 (f)=f(,T)-f(,)≤c(K) (10.9) 由表10-1得出网络图10-3中从源s到汇t的因大流量不中过14单例, 三、它主流它小割和理 前括曾大指出,对?流而足数列条件的流: u(f)=max{u(Uf流G的-一个流} 则称流 而足数列条件的制: cK=mimc(kk流c的一个都。 则称K流最小制。 对网络C中由源:到汇的流量达到因大值只能等于因小K的容量即) c(写).这就是定名典Ford-Fulkerson的因大流因小制定理.这是图和网络理注方的 个要定理,也是数 要叙述的用标记法求网络因大流的依输。部讲述这个定理之前点介 绍增流链的概念。 的0是新的 条链Q上的且与Q的方向一致 Q上且与Q的方向一反的边髹后向边。 例如图10-裤,顶穿列2将成条链其中s.,.,)是前向 边,(,)是后向边 如果Q是从s到t的一条链,利是G的一个可行流,而足: 1.0≤0可 了c-f,当(信,》是Q的前向边, o=min 当(:,)是Q的后向边 要后再令前向边上的流意加(后向边上的流意我8,不部增流链上的边,流不变。 用列式表示就是 +8,当(位,)是Q的前向边: -8,当(位,》是Q的后向边 其蛇
§10.1 ❑✁▲✁▼✁◆✁❖✁P✁◗ 5 ❂❊ v(f ∗ ) ➦✖➧ ✟✚✠❲✦✓❃✖Û s Ð t ✍✖✩✖➋✖✛, ✃❪ : v(f ∗ ) = f ∗ (V1, V 1) − f ∗ (V 1, V1) (10.8) ❊ K∗ ➦✖➧✩✖➌✖➈✖✜✵❾✁❿✖➈✖✍➉✖➊,v(f ∗ ) ❃✖➌✲ï ✲ ✟✚✠❲✦✚✩✖➌✖➈✖✍✖➆✖➱ c(K∗ ), ý v(f ∗ ) = f ∗ (V1, V 1) − f ∗ (V 1, V1) ≤ c(K∗ ) (10.9) ❚✚➦ 10–1 ❧❩ ✟✚✠⑥ 10–3 ✦✓❃✖Û s Ð✖Ü t ✍✖✩✖➋✖✛✖➱❏✦✖♣ 14 ❣✁➀✖✜ ➁➟♦➂➄➃➠➡➄➂➆➅✠♥➆➇✠➈ ➉⑨✑➊✓➋✡❩ , ❂ f ∗ ✘✁✷✁✸✁✹❘➷✁✺✍✖✛: v(f ∗ ) = max{v(f)|f✘ G ✍✖✳✖②✖✛}, ✃➚ f ∗ ✘ G ✍✙❶✁➌✁✟✖✜ ❂ K∗ ✘✁✷✁✸✁✹❘➷✁✺✍✖➈: c(K∗ ) = min{c(K)|K✘ G ✍✖✳✖②✖➈}, ✃➚ K∗ ✘✙❶✁❸✁❺✖✜ ❂✟✚✠ G ✦ ❚ Û s Ð✖Ü t ✍✖✛✖➱❍ Ð✖✩✖➋✁❄✁✫✖û✖ï✲✩✖➌✖➈ K ✍✖➆✖➱, ý v(f ∗ ) = c(K∗ )✜ ❻â✰✁➍✁➎ ✍ Ford-Fulkerson ✍✖✩✖➋✖✛✖✩✖➌✖➈✖➍✖➎✖✜ ❻✰✖⑥➇❲✟✚✠◆➎⑦❋✖⑨◆✍✖✳ ②☞⑧☞❉☞➍☞➎, ✯ ✰✹☞⑨☞❉✧➏①✍☞❊☞➐☞➑✖●☞▲❲✟✡✠✖✩✖➋☞✛✖✍✧➐✁❿☞✜ ⑩✁➑①❻②✖➍✖➎☞è➉r✖✧ ★✁➒✖✛✁➓✖✍➉✖➊✜ ⑩ ✟✚✠ G ✦ , ➤ Q ✰✳➷❃✖Û s Ð✖Ü t ✍✁➓, ✃✖⑩❻✖➷➓ Q ✮✁✍❛✁➔ Q ✍✖❋❲➥✚✳✁→ ✍s, ➚✘➉➥s, ⑩ Q ✮✁✍❛✁➔ Q ✍✖❋❲➥✓✮✁➣✖✍s ➚✘✁↔❲➥s ✜ ➀÷✖⑩⑥ 10–3 ✦ , q✖r✁↕❘ sv1v3v4t ❫✖þ✖✳➷➓ , ❵❲✦ (s, v1),(v1, v3),(v4,t) ✰➉➥ s,(v3, v4) ✰↔❲➥s ✜ ÷✁➙ Q ✰❃ s Ð t ✍✖✳➷➓ ,fij ✰ G ✍✖✳✖②✖✓✁✆✖✛, ✷✁✸: 1. 0 ≤ fij 0, ✃✓ ➝✁➞✳✁➟❅➌✖✍✁➠✖✹ θ: θ = min ( ci,j − fi,j , ❅ (i, j) ✰ Q ✍➉➥s, fi,j , ❅ (i, j) ✰ Q ✍✁↔❲➥s ❉ ↔ , ➡✁➢➉➥s✖✮✍✖✛✿✁➤ θ, ↔❲➥s✖✮✍✖✛✿❼ θ, ❏✖⑩➒✖✛✁➓✮ ✍s, ✛❏✁❳✜ ❊✖❘✁■➦✖➧â✰ : f 0 i,j = fi,j + θ, ❅ (i, j) ✰ Q ✍➉➥s; fi,j − θ, ❅ (i, j) ✰ Q ✍✁↔❲➥s; fi,j , ❵✖➂
第十章网络的流 此时=)+日.显然子仍流-个可行流,但较之原来的可行流手,这时网络中从源 s到汇t的流量增大了一个值。因此,若于一个给定的网络可行流,经过儿次调整,直至 找不出增流链,就得到因大流。 这也就是说,若网络中的流量已达到因大值,则该网络中不可能再找出增流链。若 给定的流∫,减处构造 个点的集合,定义: 1.8∈V1: 2.若,∈和f0,则∈. 根据的定义,可以证明t∈了1.否则,将有一条从s到t的增流链,此链的全部前 向边(,+1)满足 f(,+1)0. 这样,这条能将是可增流的,与假设矛盾。因此必有t∈了. 由此,K,7)网络的一个制,该制的容量元c(K,了)。同时,按的定义通过 这个制的流 f,)=∑=∑c=c%,7) (10.10) (iJ)E(V.V;) f7,)=∑ j=0 (10.11) 00E,7) 因减处假定网络中流量已达到因大,有 f)=fM,T)=c(,)2c(K (10.12) 由(10.9).(f)≤c(K). (10.9)与(10.12)式同时满足,一定有v(f*)=c(K). 根据上述注证减处可得因大流因小割定理: 定理10.1.1在运输网络中,最大流的流值等于最小割的容量 §10.2求网络最大流的标记算法 一、算法思路 标记法求因大流是从一个可行流出发(若网络G中没有给定的初始可行流,可由零 流出发),经过标记和调整两个过程. 标记过程:这是用来寻找增流链的过程 先从源开始,若源能正向输送流到顶点,就说明顶点是可标的。 壁中,网络中的原点或莜标记按标记的先后顺序需逐点检在所以又分检查和襄粉才过 种),或者未被标记,每个顶点给两种不同的记号:第一个表示它的标记是从哪一顶点得到 的顶点表示是巧中的点,没有标记的不是巧中的点,一目汇得颤中有标远 的。以便找出增流絳第二个标记是确宗增流铩的调格量日用的. 了标记,表明找到了
6 ✎✑✏✓✒✕✔✓✖✑✗✓✘ ✶✖➘ v(f 0 ) = v(f) + θ✜ ✣✁❉ f 0 ➥✘✖✳✖②✖✓✁✆✖✛, ➦ ❢✖è✁➧❬✍✖✓✁✆✖✛ f, ❻➘❲✟✚✠❲✦✓❃✖Û s Ð✖Ü t ✍✖✛✖➱✁➒✖➋✖Ú✖✳✖② θ ❄✖✜➨✩✁✶, ❂ ✲✳✖②✖➵✖➍✖✍❲✟✚✠✖✓✁✆✖✛, ➋✖♣✁➩✁➫✁➭❅ , ♠ ❆ ✂❏ ❩ ➒✖✛✁➓, â✁❧✖Ð✖✩✖➋✖✛✖✜ ❻ ✯ â✰✯ , ❂✟✚✠❲✦✚✍✖✛✖➱✑➯❍ Ð✖✩✖➋✁❄, ✃✖⑩✁✟✚✠❲✦❏✓✖û➡ ✂❩ ➒✖✛➲➓✖✜➄❂ ➵✖➍✖✍✖✛ f, ❼✖❽✖❫✁➳✖✳✖②✖r✖✍➯✁☞ V1, ➍✁☛: 1. s ∈ V1; 2. ❂ vi ∈ V1 ➇ fi,j 0, ✃ vj ∈ V1 ✜ ❾✁❿ V1 ✍✖➍✁☛, ✓✖✔✁➵✑➸ t ∈ V 1 ✜✵➺✃, ❤✖❪✖✳➷❃ s Ð t ✍✁➒✖✛✁➓, ✶✁➓✖✍✁✇✁⑩➉ ➥s (vi , vi+1) ✷✁✸: f(vi , vi+1) 0. ❻✖á, ❻✖➷➓✁❤✰✓✁➒✖✛✖✍, ➔❮ ➤✁➻✁➼✜✵✩✁✶✁✳✖❪ t ∈ V 1 ✜ ❚ ✶ ,K(V1, V 1) ✘❲✟✚✠✖✍✖✳✖②✖➈, ➈✖✍✖➆✖➱✖✘ c(V1, V 1)✜ ④➘ , ➽ V1 ✍✖➍✁☛, ♦✖♣ ❻②✖➈✖✍✖✛✖✘: f(V1, V 1) = X (i,j)∈(V1,V 1) fij = X (i,j)∈(V1,V 1) cij = c(V1, V 1) (10.10) f(V 1, V1) = X (j,i)∈(V1,V 1) fji = 0 (10.11) ✩✖❼✖❽❮ ➍❲✟✚✠❲✦✚✛✖➱✑➯❍ Ð✖✩✖➋, ❪ v(f ∗ ) = f(V1, V 1) = c(V1, V 1) ≥ c(K∗ ) (10.12) ❚ (10.9),v(f ∗ ) ≤ c(K∗ ). (10.9) ➔ (10.12) ■ ④➘✁✷✁✸, ✳✖➍✖❪ v(f ∗ ) = c(K∗ )✜ ❾✁❿✮①⑦➵ , ❼✖❽✖✓✁❧✖✩✖➋✖✛✖✩✖➌✖➈✖➍✖➎: ➾✁➚ 10.1.1 ➪✁➶✁➹✑➘✓➴✑➷ , ➬✁➮✁➱✁✃✁➱✁❐✁❒✁❮✁➬✁❰✁Ï✁✃✁Ð✁Ñ✜ §10.2 ÒÔÓÔÕÔÖÔ×ÔØÔÙÔÚÔÛÔÜ❷Ý Þ❞✵ß✁à✁á✁â ➐◆➑◆●◆▲◆✩◆➋◆✛✰❃◆✳◆②◆✓➲✆◆✛❩ ✰ (❂ ✟➔✠ G ✦➔Ó◆❪◆➵◆➍◆✍➲ã➲ä◆✓➲✆◆✛, ✓ ❚ ★ ✛❩ ✰), ➋✖♣✖➐✖➑✖➇✁➭❅✥✖②✖♣✁å✖✜ æ✁ç✁è✁é: ❻✰❊❬❡✁✂✁➒✖✛✁➓✖✍✖♣✁å. r➲❃◆Û s ê ä , ❂Û s û➲➠➓➥➔❿◆Ï◆✛◆Ð◆q◆r vi , â➲✯ë➸➔q◆r vi ✰✓◆➐◆✍◆✜ ⑩❻②◆♣ å➓✦, ✟➔✠➓✦➔✍◆q◆r❄➲ì➐◆➑ (➽ ➐◆➑◆✍➲r➲↔➲í➲↕➲q➲î◆r➲ï➲ð, ✝✔◆✺➲ñ➲ï➲ð◆➇➲ò➲ï➲ð➲✥ ❫ ), ❄✁óòì➐✖➑✖✜ ➸✖②✖q✖r✖➵✁✥❫ ❏✁④✍✖➑✁ô: ✢✖✳✖②➦✖➧➂✖✍✖➐✖➑✰❃✁õ✖✳✖q✖r✁❧✖Ð ✍ , ✔✧❦✧✂❩ ➒☞✛✧➓; ✢✧✢☞②☞➐☞➑✰✘ ➏➍✧➒☞✛✧➓✖✍✧➭❅➱ θ ❊☞✍☞✜ ⑩ ➐☞➑☞♣✧å✙✦, ❪☞➐☞➑ ✍✖q✖r➦✖➧✰ V1 ✦✚✍✖r, Ó✖❪✖➐✖➑✖✍❏✰ V1 ✦✚✍✖r✖✜➄✳✁ö✖Ü t ❧✖Ð✖Ú✖➐✖➑, ➦ ➸✓✂✖Ð✖Ú
$10.2录网络最大流的标记算法 7 必条从。到的增作能如果标记过程无使进行下去,满t尚未标记则表明典存在s到: 的增作能 得裂因大作,同时这得到必个因小刺看 调整过程:这零米增大作过程 根据顶点的二必个标记反向追踪找出增作链Q看龄调当量)发仙,即t点的二二 个标记看在增作链的必行前向边增加日,后向边减少日,其它边的作量保持 变看这 样得的可行到的可行网转入标记当设美啊的培作时甲 汇t得典到标记时,算“终络看 指模型法问题 可一以:开始给源s标 「未标记点看按得到标记的先后顺序,取必个已标记满未 检查的点,若相邻的必行未景记的点: ,f:,>0.给v,标记(-v:,l(v:)这里l(v,)=min{l().f:1看 日标想满未检查的点看 可为以:成已标记已检在过的顶点,在标记下面任必横组重复二必流,必旦汇 被标记表明得到必条从:到1的增能链Q,进行二:流看要有被标记的顶点意已检查 过,满标记过程进行 束,这时的可行作就 义因大作看 一一可第数象的最-只配取穿于心化爬教于 线性规划9=),即平t的最衡只标记4线: +对从8 f=了,-0, )从Q的 箕它 一整个的等津袖作 外2. 共10-4 且(一标记念另 (1).先给源S标上(0,+∞) (2).不S求行检查,从S点于发的边(s,)上,f1-c1-8故1
§10.2 ÷✁✔✓✖✁ø✁ù✁✘✑✗✓ú✁û✁ü✑ý 7 ✳➷❃ s Ð t ✍✁➒✖✛✁➓; ÷✁➙➐✖➑✖♣✁å✁þ✖●✭ ✆✁✹✖❧, ✷ t ❴ò✖➐✖➑, ✃✖➦ ➸❏✁❈✖⑩ s Ð t ✍✁➒✖✛✁➓, ✲✰❧✖Ð✖✩✖➋✖✛, ④➘ ✯ ❧✖Ð✖✳✖②✖✩✖➌✖➈✖✜ ÿ✁è✁é: ❻✰❊❬➒✖➋✖✛✖➱✖✍✖♣✁å. ❾✧❿☞q☞r☞✍☞✢☞✳☞②☞➐☞➑,“➣❲➥✄✂✁☎” ✂❩ ➒☞✛✧➓ Q✜ ➢ ➭❅➱ θ ✰ l(t), ý t r☞✍☞✢✧✢ ②✖➐✖➑✖✜ ⑩ ➒✖✛✁➓✮ ✍✖✳✁✆➉➥s✖✮➒➤ θ, ↔❲➥s✖✮❼ ❇ θ, ❵✖➂s ✍✖✛✖➱✁✝✁✞❏✁❳✜ ❻ áâ✁❧✖Ð✁✟✖✍✖✓✁✆✖✛✖✜➄❂✁✟✖✍✖✓✁✆✖✛◆⑧✁✟✖➫◆Õ✖➐◆➑✖♣➲å, ❅✁➡✖✯✂❏ Ð✁✟✖✍✁➒✖✛✁➓✖➘, ý Ü t ❧ ❏ Ð✖➐✖➑✖➘, ❘✖●✈✁✠✜ ✡☞☛✍✌✏✎✏✑✏✒ ✓Þ✁✔: ê ä✖➵✖Û s ➐ ✮ (0, +∞)(⑨ ô❲✦✚✢✖✳✖②✖✹✖ö, ✩ S ✰Û , ✕ ➑✖✘ 0), ❻➘ S ✰ ➯✚➐✖➑✖✷✁ò✁ï✁ð✖✍✖r, ❵✁✖✿✰ò✖➐✖➑✖r✖✜ ➽ ❧✖Ð✖➐✖➑✖✍✁r✁↔➲í✁↕, ⑥ ✳✖②✑➯✚➐✖➑✖✷✁ò ï✁ð✖✍✖r vi , ❂✁✮✁✗✖✍✖✳✁✆✁ò✖➐✖➑✖✍✖r vj : 1. ❂ ⑩☞s (vi , vj ) ✮, fi,j 0, ✃➵ vj ➐✖➑ (−vi , l(vj ))✜ ❻❺ l(vj ) = min{l(vi), fj,i}✜ ❻➘✖q✖r vj þ✖✘✑➯✚➐✖➑✖✷✁ò✁ï✁ð✖✍✖r✖✜ ✓✁✘✔: vi þ✖✘✑➯✚➐✖➑✑➯✓ï✁ð✖♣✖✍✖q✖r, ⑩ ➐✖➑✁✹✖⑨✾✳✁✙✻✜ ⑧✁✚✖✢✖✳✁✛, ✳✁ö✖Ü t ì➐✖➑, ➦ ➸✓❧✖Ð✖✳➷❃ s Ð t ✍✁➒✖✛✁➓ Q, ✭ ✆✖✢✁✜✁✛✖✜ ❂✝❪ì➐✖➑✖✍✖q✖r✿ ➯✓ï✁ð ♣ , ✷✖➐✖➑✖♣✁å✭ ✆ ❏✹✖❧✖➘, ✃❘✖●✖✗✁❲, ❻➘✖✍✖✓✁✆✖✛✖â✰✩✖➋✖✛✖✜ ✓✣✢✔: ➽ Ü t ➁✣✤✣✥✣✦✣✧✣★✣✩✣✪✣✫✣✬✣✭,“➣✯✮✰✂✣☎” ✱✣✲✣✳✣✴✣✵ Q, ✶✣✷✣✸✣✹✣✲✣✺ ✻✁✼✁✽✁✾ θ = l(t), ✿✁❀ t ★✁✩✁❁✁✫✁✬✁✭✺ ✻ : f 0 i,j = fi,j + θ, ❂ (i, j) ❃ Q ★✁❄❅✮❇❆ fi,j − θ, ❂ (i, j) ❃ Q ★✁❈❅✮❇❆ fi,j , ✤✁✥ ❉✁❊★✁❋✁●✴✁✹✁✲❅❍❇■ G, ❏ ❊ ✴ (❊ G) ❑ ❊✁▲✁▼✬✁✭✁◆✁❖✺ P 2. ✶✬◗✭◗❘◗❙◗❚ 10–4 ❯◗❱❲❍❳■★◗❨◗❩✴, ❬◗✱◗✲❨◗❭◗❪✺ ❆◗❫◗★◗❴◗❵❃ (ci,j , fi,j )✺ ❚ 10–4 ❛ : (✪ )❜ ✬✁✭✁◆✁❖ (1). ❝✁❞✁❡ S ✬✁❢ (0, +∞) (2). ❏ S ▲●✁❣✁❤, ✐ S ✧ ✲✁❥★✁❆ (s, v1) ❢ , fs,1 = cs,1 = 8 ❦ v1 ❧✁♠✁♥✬✁✭✺ ❆ (s, v2) ❢ ,fs,2 < cs,2, ❦ v2 ★✁✬✁✭✁♦ (+s, l(v2)), ✤❅♣,l(v2) = min{l(s),(cs,2 − fs,2)} =
8 顶点边网络的流 不到走迷重醛)=winttoa).ha)=min2,-在 (-2,1(m) 个寿检查过 ②,上9不海足起家件不到起进2 件里 .检查,继至,购上,a=4<e13=9,给起进为(+,》见过 minl(3.f4,3}=min2,1}=1m在上(,t)上t=c3,t=5,t不 ⑥.检查u,在至(,):=8<t=10,故t 1() nia.eg-}=mm1,2=l,因平‘去到起 什柳足性 下一步限制过程件 (仁)、调 反霜宿踪,然超点零因一只起 足所示 净到一条必总链Q=购4,如图10-满 f2=f.2+0=5+1=6 1.3=1.3+0=4+1=5 f4-f4+-8+1-9 f12=12-0-4-1=3 f.3=f,3-9=1-1=0 见两上g任保特不大民制香去到达大图上一只零零可 总如图10-5所示 图10-5 人上述起进 起进在图0检查给,起进仁,卷拳 程寻 点链开标给起进(0,+四,检查,给 给你起进(+1,1),检记.主(巴4,) f3=0. 上,人,均不符合起进条件起号过程无算进,算算结束故 图10-5给收零可 总意为该达武零最出总件最出总任为炉 (f)=f1+f2=ft+ft=14. 现已起进零超点集合巧=s,,未起进零超点集合了=小,故面 K(,了)={2,(,t}该达零最小有,两零容任c(,)-14 至由比可向,最小有零容任金小影最出总零值最小有达 月最紧张零那给 为提高最出启值必须多出有过零容程4是过来如果最外看过惑季这力被降低时 会最出零总降低件
8 q❅r❇s✉t❇✈❅✇❇① min{+∞, 2} = 2✺ S ② ♦❅③❇❣✁❤✁◆✁★✁✧✺ (3). ④ ③✰✬✣✭✣⑤✣⑥✣❣✣❤✣★✣✧ v2, ❣✣❤ v2, ⑦❆ (v1, v2) ❢ ,f1,2 = 4 > 0, ❦✣❏ v1 ✬✣✭ (−v2, l(v1)), ❬✁⑧✁⑨:l(v1) = min{l(v2), f1,2} = min{2, 4} = 2✺⑩⑦❆ (v3, v2) ❢ ,f3,2 = 0, ❦ v3 ❧✁♠✁♥✬✁✭✺⑩⑦❆ (v2, v4) ❢ , f2,4 = c2,4 = 9, ♠✁❶✁❷✬✁✭✁❸✁❹,v4 ❺✁❧✁♠✁♥✬✁✭✺ v2 ❺ ② ♦❅③❇❣✁❤✁◆✁★✁✧✺ (4). ❣✣❤ v1, ⑦❆ (v1, v3) ❢ , f1,3 = 4 0, ❦✁❞ v4 ✬✁✭✁♦ (−v3, l(v4)), ✤❅♣ l(v4) = min{l(v3), f4,3} = min{2, 1} = 1✺⑩⑦❆ (v3,t) ❢ ,f3,t = c3,t = 5,t ♠✁❻✬✁✭✺ (6). ❣✣❤ v4, ⑦❆ (v4,t) ❢ ,f4,t = 8 < c4,t = 10, ❦ t ✧❧✣♥✬✣✭ (+v4, l(t)), ✤✯♣ l(t) = min{l(v4),(c4,t − f4,t)} = min{1, 2} = 1, ❼✁❀ t ❧✁♥✬✁✭, ▲●✁❽✁✪✁❾✼✁✽◆✁❖✺ (❿)❜⑩➀✁➁✁➂✁➃ (1). “➄ ✮❇➅✁➆”, ❉✦✁✧✁★✁✩✁✪✁✫✁✬✁✭✱♥✪✁❸✳✁✴✁✵ Q = sv2v1v3v4t, ➇ ❚ 10–4 ✷ ✸✁❯✁❱✁✺ (2). ❉ θ = l(t) = 1 ✼✁✽✳✁✴✁✵❢✁➈✁❆✁★✴✾ : f 0 s,2 = fs,2 + θ = 5 + 1 = 6 f 0 1,3 = f1,3 + θ = 4 + 1 = 5 f 0 4,t = f4,t + θ = 8 + 1 = 9 f 0 1,2 = f1,2 − θ = 4 − 1 = 3 f 0 4,3 = f4,3 − θ = 1 − 1 = 0 ✤✁✥✁❆✁❢✴✾✁➉✁➊♠✁➋✺ ✼✁✽❈❧✁♥ ❍❇■❚✁❢✁✪✁✫❊★✁❋✁●✴, ➇ ❚ 10-5 ❯✁❱: ❚ 10–5 ⑦ ❚ 10–5 ♣❑✁➌❢✁➍✁✬✁✭✁◆✁❖, ➎✁✱✁✳✁✴✁✵✁✺⑩➏✁➐✁❞ S ✬✁✭ (0, +∞), ❣✁❤ S, ❞ v2 ✬✁✭ (+s, 1), ❣✁❤ v2, ❞ v1 ✬✁✭ (−v2, 1), ❣✁❤ v1, ❞ v3 ✬✁✭ (+v1, 1), ❣✁➑ v3, ❆ (v4, v3) ❢ f4,3 = 0, ❆ (v3,t) ❢ , f3,t = c3,t, ➒♠✁➓✁➔✬✁✭✁❸✁❹, ✬✁→✁◆✁❖✁➣✁❘▲● , ↔❘✁↕✁➙✺➛❦ ❚ 10–5 ❞✁✲ ★✁❋✁●✴✁✿♦✁➜❍❇■★✁❨✁❩✴✁✺ ❨✁❩✴✾♦ : v(f ∗ ) = fs,1 + fs,2 = f3,t + f4,t = 14. ➝ ③➞✬➟✭➟★➟✦➟✧➟➠➔ V1 = {s, v1, v2, v3}, ⑥➟✬➟✭➟★➟✦➟✧➟➠➔ V 1 = {v4,t}, ❦➟⑨ K(V1, V 1) = {(v2, v4),(v3,t)} ❃➜ ❍❇■★✁❨✁❭✁❪, ✥✁★✁➡✾ c(V1, V 1) = 14✺ ➢✄➤❋➦➥, ❨➦❭➦❪➦★➦➡✾❩➦❭➦➧➦➨➦❨➦❩✴ ★✴➦➩✁✺ ❨✁❭➦❪❃➫❍❇■♣❻✁➭❨✁➯➦➲✁★➦➳✁➵ ❆ ✺ ♦✁➸✁➺✁❨✁❩✴✁➩, ➻✁➼✁✳❩✁❪❅♣❇❆✁★✁➡✾ ✺➽➄◆✁➾, ➇✁➚❨✁❭✁❪❅♣❇❆✁★❻✁➭✁➪✁➶✁➹, ➘ ➴✁➷❨✁❩✴ ★✴✁➩➶✁➹✺
$10.3最大流最小割定理的推广 9 §10.3最大流最小割定理的推广 在这一节里,我们介绍一下最大流最小割定理的推广, 一、多源多汇的运输网络 一个运输网络上可能有多个源s1,s2,…,sm和多个汇t1,2,,tn.如图10-6所示 图10-6 顶点和都是课和都是汇6是中转点,间题是使从源1和 输送到汇和2的总流量最大。为了能利用上述定理和求章法,我们 流流式 成、源, 一个第的源s和汇t, 草路的 男的为十,这解枕有了图所不的典 ,来的, 大流问题网络。 图10-7 ·、第九中介绍短的运输网络 本如在一个网络G上不质边有容封夏早顶成也有容武限瓷于也器和工求从 源平的最大流时,可能会是到顶紧容量的 是顶点有容量 ,而边上的容量 。对这流的网络不难, 且恩有可对顶点边都一 为到对哈而 高音以名所际风来批可安网点 模有容量的网络上 求最大瓷问题转的我们已数线过的网络向题了
§10.3 ➬✁➮✁①✁➬✁➱❅✃❇❐✁❒❅✇❇❮✁❰ 9 §10.3 ÏÑÐÑÒÑÏÑÓÑÔÑÕÑÖÑ×ÑØÚÙ ⑦✁Û✪✁Ü✁Ý, Þ✁ß✁à✁á✪✁❽✁❨✁❩✴❨✁❭✁❪✁â✁ã✁★✁ä✁å✺ æèçêéèëèéèìîíðïðñîòðó ✪✁✫✁ô✁õ ❍❇■❢✁❋❻⑨✁ö✫❡ s1, s2, . . . , sm ÷ö✫ ❀ t1,t2, . . . ,tn ✺⑩➇❚ 10–6 ❯✁❱: ❚ 10–6 ✦✣✧ s1 ÷ s2 ø❃✣❡,t1 ÷ t2 ø❃✣❀,v1,v2,. . .,v6 ❃ ♣✰ù✣✧✺ûú✣ü✣❃➷✐✣❡ s1 ÷ s2 õ✁ý♥❀ t1 ÷ t2 ★✁þ✴✾❨✁❩✺ ♦✁ÿ❻✁✁✂✶❢✁➍✁â✁ã÷❙✁✄↔❘ , Þ✁ß✁☎✁✆✁ú✁üù✁✝ ②✟✞✣❡, ✞✣❀✟✠✟✡✣✺☞☛✟✌➾✟✍, ✎✟✏✪✣✫✟✑✟✒✣★❡ s ÷❀ t, ✓✟✔❊★✣❆ (s, s1),(s, s2) ÷ (t1,t),(t2,t), ✕✁✖✁✗â✁✘ß ★✁➡✾ ➒♦ +∞ ✺⑩Û✁✙, ➘✁⑨ÿ✁✪✁✫➇ ❚ 10–7 ❯✁❱★✁✚✁✛✁❨ ❩ ✴✁ú✁ü❅❍❇■✁✺ ❚ 10–7 ✜ç✣✢✥✤✥✦✥✧✩★✫✪ðíðïîñðòîó ✬ ➇✣⑦✪✣✫ ❍✰■ G ❢ ♠✟✭❆ ☛✣⑨➡✾⑤⑧ ✦✣✧❺☛✣⑨➡✾ , ✦✣✧✟✮✟✯❡÷❀✣✺ ❙✐ ❡♥❀ ★✁❨✁❩✴✁✖, ❋ ❻➴✁✰♥✦✁✧✁➡✾★✁✱✁✲, ✳✁✴✁❃✦✁✧⑨ ➡✾✱✁✲✺ ⑤✁❆✁❢✁★✁➡✾ ➣✁✱✁✲✺⑩❏✁✵✁Û✁✶✁✷✛✁★ ❍❇■♠✁✸☎ ✘✁ù✁✝✁♦Þ✁ß ③✺✹✁✻✁◆✁★ ❍❇■, ☛✁✌✁✼❘ ❃: ☎✁⑨➡✾★✁✦✁✧ vi ✽ ♦✁✾✁✫✁✦✁✧ v 0 i ÷ v 00 i , ✕✁✖✁⑦ v 0 i ÷ v 00 i ✿✁❀✓ ✪✁❸✁❆ (v 0 i , v 00 i ), ❬ ⑧✟❁â❯✣⑨❋✟❂✣✦✣✧ vi ★✣❆ø✟❃♦ ♥❂ v 0 i ; ⑤☎✣❯✣⑨★✣❆ (vi , vj ) ❃ ♦ (v 00 i , vj ), ❬✣❞❆ (v 0 i , v 00 i ) ❄ ➡✾ c(v 0 i , v 00 i ) = c(vi), ➇ ❚ 10-8 ❯✁❱✁✺ Û✁✙, ➘ ❋ ❄✁☎✦✁✧❺☛✁⑨➡✾★ ❍❇■❢ ❙✁❨✁❩✴✁ú✁üù✁✝✁♦Þ✁ß ③✺✹✁✻✁◆✁★ ❍❇■✁ú✁üÿ ✺
10 第十章网络的流 图10-8 三、边用举例 例3. 用一资有量个网络。1和2,对个销络和和.运箱网络塑109所示 其中和高个中转站。所标数字是线过的最大输送能力.试求从 到销“的最 大运送量,并找出最小割。 图10-9 E高整孤位风东任专不中杂中发男 大流 寄到:的边。边代)的容批取作所有以。为始尚的边的容#之或为 +6,这里取10+5+是=27.同样,边(,s2)的容量可取作15+12=27.而边(1,)的 容量取作所有以1为点的边的容量之和或为+,边(2,)和(3,t)的容量类同,这样 就得到网络图10-10.求解的结果也标在图10-10上,边旁的数字是(c,f), 图10-10
10 q❅r❇s✉t❇✈❅✇❇① ❚ 10–8 ❅ç✣❆✥❇✥❈✥❉ P 3. ❊✟✶✟❋✟●✣⑨✾✣✫✟❍✟■ s1 ÷ s2, ❏ ✫✟❑✟■ t1,t2 ÷ t3 ✺ ô✣õ ❍✰■✣➇❚ 10-9 ❯✣❱, ▲ ♣ v1 ÷ v2 ❃ ✾✣✫✯♣✰ù✟▼✺⑩❯✬✣❴✣❵❃✣✸✟◆★✣❨✣❩✣õ✣ý❻✣➭✺P❖❙✐ ❍✟■♥ ❑✟■✣★✣❨ ❩✁ô✁ý✾ , ❬✁✱✁✲ ❨✁❭✁❪✺ ❚ 10–9 ❛ : Û✣❃✪✣✫ö✣❡✣ö✣❀★✣ô✣õ ❍✰■✣✺ ♦✣ÿ ❻✟✶✟◗✟❘✩✣❁✣Ü✍♣à✣á★↔❘✣❙✟✘★✣❨ ❩ ✴, ❙✟❚✟☎✘✟❯②✟✞✣❡✟✞✣❀★ ❍✰■✣✺⑩Þ✣ß✣⑦✯❍✰■ ♣❱✑✟✒✣✪✣✫❡ s ÷✪✣✫❀ t ❄✟❲ s ♥ s1,s2 ★✁❆,t1,t2,t3 ♥ t ★✁❆✺ ❆ (s, s1) ★✁➡✾ ④✁❳✁❯✁⑨✁❄ s1 ♦➐ ✧✁★✁❆✁★✁➡✾ ✿÷✳ ♦ +∞ , Û Ý ④ 10 + 5 + 12 = 27✺❨✕✁✙, ❆ (s, s2) ★✁➡✾❋ ④✁❳ 15 + 12 = 27✺ ⑤✁❆ (t1,t) ★ ➡✾ ④❩❳➦❯➦⑨❩❄ t1 ♦❩❬➦✧➦★➦❆➦★➦➡✾ ✿÷✳ ♦ +∞, ❆ (t2,t) ÷ (t3,t) ★➦➡✾ ✷❩✕➦✺ Û❩✙ ➘❧✁♥ ❍❇■❚ 10–10✺ ❙✁✄✁★✁↕➚❺ ✬ ⑦ ❚ 10–10 ❢ , ❆✁❫✁★✁❴✁❵❃ (cij , fij )✺ ❚ 10–10