图论算法详解:从基础到ACM竞赛
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更新于2024-08-09
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"《标号过程-etap学习资料》是一本深入探讨图论算法的书籍,作者王桂平、王衍、任嘉辰通过理论与实践相结合的方式,讲解了图论的基本概念、算法实现和应用。书中涵盖了图的存储结构、图的遍历、树与生成树、最短路径、网络流、点集问题、图的连通性以及平面图与图的着色等内容,适合计算机及相关专业的学生和ACM/ICPC竞赛的参与者作为教材或参考书。"
本书首先介绍了图论的基础知识,包括图的基本定义和两种主要的存储结构——邻接矩阵和邻接表。邻接矩阵用于表示图中顶点之间的连接关系,是一种二维数组,直观且易于理解;而邻接表则更节省空间,尤其对于稀疏图,它是更优的选择。
接着,书中详细讨论了图的遍历策略,如深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),这些算法在解决很多图问题时是基础。活动网络部分可能涉及拓扑排序和关键路径分析,它们在项目管理和调度问题中有着广泛的应用。
在树与生成树问题中,读者会学习到如何找到一棵树,使得这棵树包含图的所有顶点并且边的权重之和最小,这就是最小生成树问题,常见的解决算法有Prim算法和Kruskal算法。此外,树的其他性质,如高度、直径和叶节点数量也是这一部分的重点。
最短路径问题包括单源最短路径和所有对最短路径,Dijkstra算法和Floyd-Warshall算法是解决这些问题的经典方法。这些算法在路由选择、网络优化等领域有重要应用。
可行遍性问题、网络流问题涉及图的容量限制和流量分配,Ford-Fulkerson和Edmonds-Karp算法是解决网络流问题的关键。点支配集、点覆盖集、点独立集、边覆盖集、边独立集(匹配)等概念与组合优化问题紧密相关,这些问题在图的染色、覆盖和分割中有重要应用。
图的连通性问题探究了图中各个顶点的可达性,例如强连通分量和桥的概念。平面图与图的着色问题则关注图是否可以在二维平面上无交叉绘制,以及最少需要多少种颜色才能使相邻顶点颜色不同,四色定理是这一领域的经典成果。
通过这本书的学习,读者不仅可以掌握图论的基本理论,还能了解到如何将这些理论应用于实际问题,如在ACM/ICPC编程竞赛中解决复杂算法挑战。同时,这本书也适合那些希望通过图论算法提升问题解决能力的计算机专业人士。
2018-09-21 上传
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七231fsda月
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