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最小树形图问题是一类经典的最优化问题,已经有算法解决.本文重点研究树形图中插点的优化问题,该问题是对最小树形图问题的推广。给定一个有向连通图G=(V,E,w),两个常数d,B,其中w:E→R+,求G的一棵支撑树形图T,向T的一些特殊的边上插入一些新的顶点,得到一棵加细树T,使得T中每条弧的长度不超过给定常数d.我们考虑以下几种情形的插点优化问题:(1)有插点费用时,求最短路径树中插点费用之和最小的问题;(2)有权重限制w(T)≤B时,求使得插点费用最小的一棵最短路径树的问题;(3)既考虑有插点费用,又有权重限制w(T)≤B时,求插点费用之和达到最小的一棵支撑树形图.我们在论文中得到如下结果:(1)设计出多项式算法来解决前两个问题;(2)证明了第三个问题是NP-难的,并给出了该问题的一个启发示算法;(3)将插点优化问题模型的进行推广,并将插点的思想应用于网络的修复问题。
本文由以下四章构成:
第一章:回顾问题的由来,理论的形成,最近的研究成果。
第二章:介绍文中用到的定义,概念和术语。
第三章:讨论支撑树形图中加点的相关优化问题。
第四章:总结全文与给出未来的研究方向。