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图论模型一、图的相关概念二、常见图类三、较简单的图的模型的建立四、有一定难度的图论模型解答:不能。一个画圈的方格只能和一个没有画圈的方格被一个小棋盘覆盖,而画圈的有32个,不画圈的只有30个。可用二分图的理论解释:即此二分图有无完美匹配的问题。1、以方块为点,两点相邻当且仅当两个方块有公共边,得到一个二分图。2、匹配:一个边的集合,其中任意两条边没有公共边。3、完美匹配:包含了所有的点的匹配即完美匹配。4、若一个二分图有完美匹配,其点集的两个二分划必须有相同点数。2、如下图,边上的数为两点间距离,求从a到f的最短距离。b19c1521a202319f1618c14e此问题看起来简单,实际上有些看似和它毫不相关的问题也可以转化为这类问题。3、某企业使用一台设备,每年年初要决策是购买新的还是继续用旧的。购买新的需购置费,使用旧的需维修费。现已知有关费用如下:给设备在各年初的价格为:第一年第二年第三年第四年第五年1111121213根据使用时间不同每年所需的维修费为:使用年数0-11-22-33-44-5维修费用5681118请求出五年内总费用最少的设备更新使用计划。分析:以年为点,包括第0年,共6个点。任意两点之间都有一条边,边(i,j)上的权值为第i年的购置费加上从第i年到第j年每年的维修费之和。比如:从0到3,权值为11+5+6+8=30,从2到4,权值为12+5+6=23.所求即从点0到点5的最短路。4、现有一批化学药品A至F要存放。因为有些药品之间容易发生反应,所以要分开存放。已知不能在一起存放的有如下一些:a和c,b和d,a和d,b和f,c和e,c和f。问题是最少需要几间库房,能够将它们安全存放(假设无论怎样安排都能将一种药品安排在一间库房内)?分析:以化学药品为点,两个点相邻当且仅当两个药品间容易发生反应。则可以放在同一间库房的药品之间没有边相邻。我们称一个点集为独立集,如果此点集内任何两点间没有边相连。此问题就是可以将所有的点划分成最少几个不交的独立集的问题。点着色问题:一个独立集着一种色。如何求点色数以及着色的方法已有成熟的方法。5、多叉路口交通信号灯管理问题:如下图所示,有一个五叉路口,其中C和E为单行道。在路口有13条可行通路,其中有的可以同时通行,有的不能同时通行。那么,在路口应如何设置交通灯进行车辆的管理呢?CDBEA问题:如何设置红绿灯,可使车辆通过时间最短。分别以13个通路为点,两个点相邻当且仅当这两个通路不能同时通行。所求即此图的最小点着色的色数问题。6、如何编制课程表:教室数量有限,且假设所有教室都能容纳每一个教学班级。希望能在最少的时间内让所有的课都上完。以每一教师为一个点,每一个要同时上课的教学班级为一个点,两点相邻当且仅当该教师要给这个教学班级授课。如此可得一个二分图。可以同时上课的班级就是此图的一个边集,其中任何两个边没有公共点(即一个匹配)。此边集的边数不能超过学校能提供的教室数。此问题就是最少可以将所有的边划分几个不交的匹配,使每个匹配的边数不超过教室数。大家都知道“一笔划”这个游戏。此问题即从一个点开始,不重不漏地经过所有的边在回到起点的路径问题。这是一个“边的可行遍性”问题。此问题的结论:可一笔划当且仅当每个点的度(与此点关联的遍的条数)都是偶数。1001构造一个八个点的有向图,八个点分别为{000,001,010,011,100,101,110,111}。我们给001到010画一条从001指向010的边,因为在001后面补上0之后,其后三位是010。同理,我们也要画上一条从001指向011的有向边,这是在后面补1的情况。其它点之间也按这个规律画上有向边,可得下图。其欧拉回路就是01安排方案。0008、货郎担问题(TSP)最优Hamilton路问题(点的可行遍性问题)9、“马行天下”问题在如下的8×8的棋盘上,一个国际象棋的马怎样才能从任意一个格开始,不重不漏的经过所有的格,在回到起点?分析:以每个方格为点,两个点相邻当且仅当马从这个点可以一步跳动另一个点。所求路径就是此图的一个Hamilton路。令人惊奇的是,将马跳动某个方格时的步数写在这个方格上,竟然得到了一个每行每列都是260的幻方。10、商人们怎样安全过河模型构成模型求解11、控制问题:要给一个人不太多的地方安路灯,为了降低成本,考虑只要让每个小巷的某一个灯照到就可以了。那么最少需要多少个灯?此问题即找到此图的一个点集,使得该图的任意一条边至少有一个端点在这个点集中。这类问题的算法还不是很成熟。五、常见网络优化问题六、图的矩阵表示