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本论文研究了在Halin图的条件下求解Stacker Crane Problem(SCP)的高效率算法。
SCP描述:给定一个边赋权的混合图G=(V,A,E),找出包含所有弧的一个有向圈,使得该圈上的总代价不高于某个给定值。SCP在图论中是一个经典的环路优化问题,在普通图中它是NP完全的。SCP在通信网络和运输网络优化中有很高的应用价值。本论文中我们考虑在Halin图的特殊条件下利用扇收缩等技巧,得到一种线性时间效率的算法。在Halin中,我们考虑求解最小代价SCP:寻找一个包含所有弧的一个有向圈,使得该圈总代价是所有这类圈中的最小值。
首先,我们在第3章研究普通混合Halin图中寻找有向圈的方法,在此提出的算法就是基于后序遍历和Halin图的扇收缩操作,逐步缩小问题的规模而得到的一种线性时间效率的算法。其中还提出一种求Halin图中扇内三个端点间有向路径的方法:扇扩展。并给出该算法的时空效率分析。
再次,我们在第3章的研究基础上,根据赋权条件做出相应的调整,在算法中加入权值计算、等效分配后再次利用扇扩展、扇收缩和后序遍历得到一种线性时间的SCP算法。进一步完善了扇收缩的技巧。同样给出了算法思想、时空效率分析和算法正确性证明。
最后,对本论文进行了总结和展望。指出算法的不足和可以改进的地万,给出了一些优化策略。并对有待进一步研究的相关问题进行了总结。