度约束最小生成树算法

度约束最小生成树算法

论文摘要

我们生活在一个网络社会中。从某种意义上说,现代社会是一个由计算机信息网络、电话通信网络、运输服务网络、能源和物质分派网路等各种网络所组成的复杂的网络系统。网络优化就是研究如何有效的计划、管理和控制这个网络系统。使之发挥最大的社会效益和经济效益。其中,度约束最小生成树问题是网络优化中一个常见的问题。现实世界中,有着许多这样的例子。例如:电路设计、管道铺设、计算机网络、通信系统等等。如何求解网络的度约束最小生成树问题已成为一个好的研究课题。本文的主要工作概述如下:在第二章,我们对单点度约束最小生成树问题进行了研究。首先给出了单点最大度约束最小树算法并分析了该算法的复杂度,该算法的复杂度为Ο( n2)。为了便于在计算机上操作,我们给出了相应的权矩阵法。其次,经过分析我们发现:在网络G (V , E , G )的所有生成树中,顶点v0的最小度刚好等于网络G (V , E , G )关于v0的分裂数,在此基础上提出了单点最小度约束最小树算法,该算法的复杂度为Ο( n2)。在以上两个算法的基础上,我们推导得出了网络单点度约束最小树存在的充要条件,最后给出了单点度约束最小树算法,对已有的Glove-Klingman算法进行了改进,大量仿真实验表明改进后的算法是非常有效的。在第三章,主要研究了度约束最小生成树问题,针对度约束最小树问题我们给出了一种新的快速近似算法,实验结果表明算法的性能良好。在此基础上,我们又提出了解决旅行商问题的两步法,大量的仿真实验表明这一算法取得了良好的效果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 网络优化问题的实例
  • 1.3 图与网络的数据结构
  • 1.4 研究现状
  • 1.5 本文的主要研究内容
  • 第二章 单点度约束最小生成树
  • 2.1 单点度约束最小生成树问题的概述
  • 2.2 单点度约束生成树问题的相关概念
  • 2.3 单点最大度约束最小树问题
  • 2.4 单点最小度约束最小树问题
  • 2.5 单点度约束最小树算法
  • 2.6 小结
  • 第三章 度约束最小生成树
  • 3.1 引言
  • 3.2 度约束最小生成树的数学模型
  • 3.3 基本的符号说明
  • 3.4 度约束最小生成树算法
  • 3.5 算法的有效性证明
  • 3.6 数值实例以及算法的性能分析
  • 3.7 求解旅行商问题的两步法
  • 3.8 小结
  • 结束语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 在读期间的研究成果
  • 相关论文文献

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