大学课程《离散数学》中的图有哪些应用?
大学课程《离散数学》中的图的应用有很多,其中包括了最短路径的查找、拓扑排序、地图着色等应用,下面对这三个应用展开介绍:
查找最短路径,比如一个快递员送快递,肯定是要在最短的距离和时间把快速送完,那么就涉及到图的最短路径问题。于是,也就产生了Dijkstra算法,他是一种经典的最短路径算法,基本思想是设置一个集合S来存储找到最短路径的顶点。s的初始状态仅包含VI的源点V∈ 假设从V点到s点的路径是最短的。之后,每次最短路径V,获得VK,将VK添加到集合s中,路径V,VK,VI与原始假设进行了比较。将长度较小的路径作为最短路径,重复上述过程,直到集合V中的所有顶点都添加到集合s中。当网络节点数较大且网络边数较大时,存在内存消耗大、时间复杂度高等缺点,Dijkstra算法不能很好地解决具有必要点约束的最短路径问题。
然后是拓扑排序,他是有向无环图的拓扑排序(DAG)G是将G中的所有顶点排列成一个线性序列,使得图中的任何一对顶点U和V,如果边<U,V>∈ 在线性序列中,U出现在V之前。一般来说,这种线性序列称为满足拓扑序的序列,简称拓扑序列。简而言之,集合上的偏序用于获得集合上的总序。这种操作称为拓扑排序,这种应用可以在网络中起到很强的应用效果。
地图着色是一种组合配置,它是地图曲面集的一个分区。贴图的每个曲面都指定了一种颜色,以便相邻曲面(指具有公共边界的边)具有不同的颜色。这种颜色的分布称为贴图的着色,或者将贴图曲面集划分为若干个子集,使每个子集中的任意两个边都不相邻,这样每个子集中的面都可以用一种颜色着色,从而使不同子集中使用的颜色不同。在所有图M的着色中,颜色最少的颜色数称为图M的色数,图的顶点着色,或具有相同结构的图的顶点的正常着色,是其对偶图的图着色。
其实图的应用非常广泛,并不止这些,我们还可以对概念的学习,去更加了解图的应用。
2022-03-13