网络理论最大流量问题

如题所述

在网络传输中,一个关键问题是确定在给定的网络结构中(如图1所示),当每条边的流量xij不超过其最大允许流量cij时,如何从源点s向目标点t输送最大的流量f。这个问题属于线性规划范畴,具有多种求解策略。其中,福特-富尔克森算法是一种有效的方法,它基于最大流量-最小割集的原理,通过标号算法来求解满足约束条件下的最大流量。


算法步骤如下:首先,构建一个满足约束条件的网络流模型(如图2所示),其中边上的数字cij表示允许的流量,括号内的值是已有的可行流。接着,寻找一条增广链,它是指从s到t的链,其中正向边xij小于其容量cij,反向边xji大于0。在图2中,粗线标识的链{vs, v2, v3, v4, v6, vt}构成一条增广链,其中【v2, v3】为反向边,其他为正向边。


然后,调整可行流。对于增广链中的正向边,增加一个修正量ε,即xij更新为xij+εj;对于反向边,减少修正量,即xji更新为xji-εj。修正量εj的计算依赖于xij与cij的关系:当xij小于cij时,εj的值需要满足让xij刚好达到其最大容量cij。




扩展资料

在图论基础上研究网络一般规律和网络流问题各种优化理论和方法的学科,是运筹学的一个分支。网络是用节点和边联结构成的图,表示研究诸对象及其相互关系,如铁路网、电力网和通信网等。

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