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(1)“纯距离”意义上的最短路径。例如,需要运送一批物资从一个城市到另一个城市,选择什么样的运输路线距离最短?(2)“经济距离”意义上的最短路径。例如,某公司在10大港口C1,C2,…,C10设有货栈,从Ci到Cj之间的直接航运价格,是由市场动态决定的。如果两个港口之间无直接通航路线,则通过第三个港口转运。那么,各个港口之间最廉价的货运线路是什么?(3)“时间”意义上的最短路径。例如,某家经营公司有一批货物急需从一个城市运往另一个城市,那么,在由公路、铁路、河流航运、航空运输等四种运输方式和各个运输线路所构成的交通网络中,究竟选择怎样的运输路线最节省时间?(二)最短路径的算法标号法的基本思想是:首先v1从开始,给每一个顶点标一个数,称为标号。这些标号,又进一步区分为T标号和P标号两种类型。其中,每一个顶点的T标号表示从起点v1到该点的最短路径长度的上界,这种标号为临时标号;P标号表示从v1到该点的最短路长度,这种标号为固定标号。在最短路径计算过程中,对于已经得到P标号的顶点,不再改变其标号;对于凡是没有标上P标号的顶点,先给它一个T标号;算法的每一步就是把顶点的T标号逐步修改,将其变为P标号。那么,最多经过k-1步,就可以求得到从起点v1到每一个顶点的最短路径及其长度。▇标号法具体计算步骤例1:在图10.2.1所示的赋权有向图中,每一个顶点vi(i=1,2,…,n)代表一个城镇;每一条边代表相应两个城镇之间的交通线,其长度用边旁的数字表示。试求城镇v1到v7之间的最短路径。解:首先给v1标上P标号P(v1)=0,表示从v1到v1的最短路径为零。其它点(v2,v3,…,v7)标上T标号T(vj)=+∞(j=2,3,…,7)。第一步:①v1是刚得到P标号的点。因为(v1,v2),(v1,v3),(v1,v4)∈E,而且v2,v3,v4是T标号,所以修改这三个点的T标号为:第二步:①v2是刚得到P标号的点。因为(v2,v3),(v2,v6)∈E,而且v3,v6是T标号,故修改v3和v6的T标号为:第三步:①v4是刚得到P标号的点。因为(v4,v5)∈E,而且v5是T标号,故修改v5的T标号为:T(v5)=min[T(v5),P(v4)+w45]=min[+∞,3+5]=8②在所有的T标号中,T(v3)=4最小,故令P(v3)=4。第四步:①v3是刚得到P标号的点。因为(v3,v5),(v3,v6)∈E,而且v5和v6为T标号,故修改v5和v6的T标号为:T(v5)=min[T(v5),P(v3)+w35]=min[8,4+3]=7T(v6)=min[T(v6),P(v3)+w36]=min[9,4+5]=9②在所有的T标号中,T(v5)=7最小,故令P(v5)=7。第五步:①v5是刚得到P标号的点。因为(v5,v6),(v5,v7)∈E,而且v6和v7都是T标号,故修改它们的T标号为:T(v6)=min[T(v6),P(v5)+w56]=min[9,7+1]=8T(v7)=min[T(v7),P(v5)+w57]=min[+∞,7+7]=14②在所有T标号中,T(v6)=8最小,于是令:P(v6)=8。第六步:①v6是刚得到P标号的点。因为(v6,v7)∈E,而且v7为T标号,故修改它的T标号为:T(v7)=min[T(v7),P(v6)+w67]=min[14,8+5]=13②目前只有v7是T标号,故令:P(v7)=13。从城镇v1到v7之间的最短路径为(v1,v2,v3,v5,v6,v7),最短路径长度为13。二、选址问题(一)中心点选址问题设G=(V,E)是一个无向简单连通赋权图,连结两个顶点的边的权值代表它们之间的距离,对于每一个顶点vi,它与各个顶点之间的最短路径长度为di1,di2,…,din。这些距离中的最大数称为顶点vi的最大服务距离,记为e(vi)。那么,中心点选址问题,就是求网络图G的中心点,使得例2:假设某县下属的六个乡镇及其之间公路联系如图所示。每一顶点代表一个乡镇;每一条边代表连接两个各乡镇之间的公路,每一条边旁的数字代表该条公路的长度。现在要设立一个消防站,为全县的六个乡镇服务。试问该消防站应该设在哪一个乡镇(顶点)?第二步:求每一个顶点的最大服务距离。显然,它们分别是矩阵D中各行的最大值,即:e(v1)=6,e(v2)=7,e(v3)=6,e(v4)=7,e(v5)=6,e(v6)=7。第三步:判定。因为e(v1)=e(v3)=e(v5)=min{e(vi)}=6,所以v1,v3,v5都是中心点。也就是说,消防站设在v1,v3,v5中任何一个顶点上都是可行的。中位点选址问题的质量判据:使最佳选址位置所在的顶点到网络图中其它各个顶点的最