上海交通大学管理科学运筹学课件

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1、第5章 图与网络分析5.1 图论的基本概念 引言瑞士数学欧拉(Euler)在1736年发表了图论方面的第一篇论文,题为“依据几何位置的解题方法”,解决了著名的哥尼斯堡七桥问题。哥尼斯堡城中有一条河叫普雷格尔河,该河上有两个岛,河上有七座桥,如图5-1(a)所示。当时那里的居民热衷于这样的问题:一个散步者能否走过七座桥,且每座桥只走过一次,最后回到出发点。欧拉用A、B、C、D四点表示河的两岸和小岛,用两点间的联线表示桥,如图5-1(b),该问题可归结为:能否从任一点出发,通过每条边一次且仅一次,再回到该点?即一笔画问题。欧拉证明了这是不可能的,因为图中每点都只与奇数条线相连。这是古典图论中的一个

2、著名问题。运筹学中的“中国邮递员问题”:一个邮递员从邮局出发要走遍他所负责的每条街道去送信,问应如何选择适当的路线可使所走的总路程最短。这个总是就与欧拉回路有密切的关系。图论的第一本专著是匈牙利数学家O.Konig著的“有限图与无限图的理论”,发表于1936年。随着科学技术的发展及电子计算机的出现和广泛应用,图论得到进一步发展,广泛应用于管理科学、计算机科学、心理学及工程技术管理中,并取得了丰硕的成果。5.1.2 基本概念自然界和人类社会中,大量的事物以及事物之间的关系,常可以用图形来表示。如为了反映城市之间有没有航班,我们可用图5-2来示意。甲城与乙城,乙城与丙城有飞机到达,而甲、丙两城没有

3、直飞航班。再如工作分配问题,我们可以用点表示每人与需要完成的工作,点间连线表示每个人可以胜任哪些工作如图5-3所示。在上面的例子中,我们关心图中有多少个点,点与点之间有无连线。这种图是反映对象之间关系的一种工具。图可分为无向图和有向图。两点之间不带箭头的联线为边,两点之间带箭头的联线为弧。由点、边构成的图是无向图,记由点、弧构成的图是有向图,记图5-4是一个无向图,其中,骂图5后-5炼是一踢个有议向图,叶其中名,妈给定史一个坏图驱,一订个点殊、边艳的交保错序贿列继,如想果满候足航,录,则怕称为丰一条挑联结守和窑的链饥,记习为测。满对于逐有向母图姑,从团中去此掉所虹有弧崖上的生箭头秘,应膨得到材

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13、权。防所以谦在含妥有奉个点逝的图食中,补如果泉不含胁有总煌权小找于零礼的回妖路,延求从弦到任织一点班的最桑短路宇权,按用上济述算草法最肝多经薯过碗-1短次迭兄代必讲定收贷敛。锹显然忌,如图果图亩中含尘有总蔬权小翠于零再的回哪路,辆最短舅路权寒没有交下界颗。云应用票举例膜例5罪-3椅饺设备下更新冈问题泊。某拌企业赶使用店一台费设备短,在粱每年鹊年初酿,都新要决她定是缓否更士新。嘱若购篇置新胞设备岁,要拜付购音买费条;若诸继续岗使用孤旧设堂备,姨则支李付维挨修费粮用。瓣试制染定一炎个5网年更爷新计滋划,暂使总庭支出票最少酷。橡若已拖知设滑备在焰各年怒的购字买费提及不活同机冲器役式龄时磨的残抓值和挨

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