运筹学第八章深入探讨了图与网络分析的概念和技术,主要涵盖了以下几个核心知识点: 1. 图与网络基本概念: - 定义1:图由顶点集V和边集E组成,无向边和有向边的区别,以及简单图和多重图的区分。无向完全图Kn和有向完全图的含义。 - 定义2:二部图(或偶图)的概念,即图可以被划分为两个互不相交的顶点集合,且每条边至少连接一个集合内的顶点。 2. 度量与性质: - 定义3:点的次(度)及其分类,如悬挂点、孤立点、奇点和偶点,以及这些术语在图论中的意义。 - 定理1:顶点次数总和与边数的关系,强调了图的连通性。 - 定理2:奇点数量的限制,表明奇数次顶点必须成对存在。 3. 有向图的扩展: - 定义6:在有向图中,引入出次和入次的概念,以及它们与图中总次数的关系。 - 证明:有向图中,所有顶点的入次和出次之和相等,这是有向图的一个基本性质。 4. 子集与结构: - 定义7:子集E'是E的子集,这可能涉及到图的子图、子集边集的概念,以及如何通过子集来研究原图的特性。 5. 经典问题: - 欧拉图:一种特殊的无向图,所有的顶点都有偶数次,且恰好包含恰好通过每个顶点一次的路径。 - 中国邮路问题:寻找连接所有顶点的最短路径问题,常用于描述实际物流网络中的问题。 - 最小树:图中边数最少但仍能连接所有顶点的树形结构。 - 最大流:在网络中分配最大流量的问题,通常涉及到源节点到汇节点的流量优化。 - 最小费用流:在考虑成本或代价的情况下,找到流量分配方案,使总费用最小。 通过学习这些概念和算法,读者能够理解和解决涉及图与网络的优化问题,这在计算机科学、工程管理、经济决策等领域有着广泛的应用。本章节内容有助于深入理解运筹学的核心原理,并在实践中解决实际问题。
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