运筹学上机试题5-图论

四、图论

1、求下图中从v1到v3最短路。

v 1

v 3

v 5

4

6

从节点 1到节点3的最短路 *************************

起点 终点 距离 ---- ---- ---- 1 2 1 2 3 6

此问题的解为:7 2、最小生成树

电信公司要在15个城市之间铺设光缆，这些城市的位置及相互之间的铺设光缆的费用如下图所示。试求出一个连接在15个城市的铺设方案，使得总费用最小。

v 1

v 2

v 3

v 4v 5v 6

v 7v 8v 9

v 10v 11v 12

v 13v 14v 15

22

41

1

3

1

4

5

6

4

2

2

3

2

3

1

3

5

1

3

4

此问题的最小生成树如下：

*************************

起点终点距离

---- ---- ----

1 4 1

1 2 2

2 5 2

5 8 1

5 6 2

6 3 1

8 7 2

8 9 3

9 12 2

12 11 4

11 10 1

10 13 3

13 14 1

14 15 3

此问题的解为:28

3、最短路问题

例. 求下图中从v1到各点的最短路，并指出有哪些点是不可达到的。

v

v

7

v

8

v

4

从节点 1到节点2的最短路

*************************

起点终点距离

---- ---- ---- 1 2 4

此问题的解为:4

1到3没有路

1到4没有路

从节点 1到节点5的最短路

*************************

起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1

此问题的解为:1

从节点 1到节点6的最短路

*************************

起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1 5 6 6

此问题的解为:7

从节点 1到节点7的最短路

*************************

起点终点距离 ---- ---- ---- 1 7 3

此问题的解为:3

从节点 1到节点8的最短路

*************************

起点终点距离 ---- ---- ---- 1 5 1 5 6 6

6 8 3

此问题的解为:10

4、最短路问题

有6个村庄，各村庄的距离如下图所示。现在要开办一所小学，问应该建在哪个村庄，才能使得各村的学生上学的总路程最短？

v 1

v

2

v

3

v

4

v

5

v

6 3

4

6

3

8

1

14

2

7

最小为17，选择村庄2或者村庄5建立学校

5、例（多发点多收点的最大流问题）某产品有两个产地s1、s2，三个销地t1、t2、t3。运输系统如下图所示，其中v1和v2是两个中转站，各弧旁的数字是最大运输能力。求从产地到销地的最大运输量。V1-V2流量为2

s 1

s 2

t 2

从节点 1到节点9的最大流 *************************

起点 终点 距离 ---- ---- ---- 1 2 27 1 3 18 2 6 10 2 4 5

s 1

s 2

27

27

C8

2 5 12

3 5 6 3 8 12

4 6 7 4 7 0

5 4 2 5 7

6 5 8 10 6 9 1

7 7 9 6

8

9 22

此问题的解为:45

6 例（顶点有容量约束的最大流问题）某油田s 通过输油管道向一炼油厂t 输送原油，中间经过三个泵站v 1、v 2和v 3，管道的输送能力和各泵站的输送能力如下图。求这个系统的最大输送能力。

s

t

从节点 1到节点8的最大流 *************************

起点 终点 距离 ---- ---- ---- 1 2 9 1 3 13 2 4 9 3 5 13 4 8 8 5 8 11 4 6 1 5 6 2 6 7 3 7 8 3

此问题的解为:22

7. . 求下图所示网络的最小费用最大流，弧旁数字为),(ij ij u c 表示 (单位成本，容

量）

8. 北京（Pe）、东京(T)、纽约(N)、墨西哥城(M)、伦敦(L)、巴黎(Pa)各城市之间的航线距离如下表：

由上述交通网络的数据确定最小生成树。

此问题的最小生成树如下：

*************************

起点终点距离

---- ---- ----

1 4 21

1 3 35

3 2 21

1 5 51

5 6 13

此问题的解为:141

9. 某台机器可连续工作4年，也可于每年末卖掉，换一台新的。已知于各年初购置一台新机器的价格及不同役龄机器年末的的处理价如下表所示。又新机器第一年运行及维修费为0.3万元，使用1-3年后机器每年的运行及维修费用分别为0.8，1.5，2.0万元。试确定该机器的最优更新策略，使4年内用于更换、购买及运行维修的总费用为最省。