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本文主要对几类 Steiner 树问题进行了详细的论述。欧氏平面上的Steiner 树问题是这样描述的,在欧氏平面内给定一个点集,连接这些点的最小的树叫做最小 Steiner 树。求解最小 Steiner 树的问题叫做 Steiner 树问题。Steiner 树问题在 VLSI 设计、网络流、无线电通信等方面都有很重要的应用。而 Steiner 树问题是 NP-难的,除非 P=NP,否则 Steiner 树问题没有多项式时间的算法。本文对区域网络问题和瓶颈 Steiner 树问题进行了描述,并给出了这些问题的研究现状。
给定一个连通无向图,在该图中存在一个子图是森林,森林中的若干个不相交的树称为若干个区域。区域网络问题就是把该森林子图(若干个区域)连结成一棵树,且使增加的边的权和最小。我们对区域网络问题进行了研究,把该问题归结为图的 Steiner 树问题。我们知道 Steiner 树问题是 NP-难的,进而说明了区域网络问题也是 NP-难的,因此给出求解该问题的一个近似算法,并证明时间复杂性,最后用实例说明该算法的准确性。
瓶颈 Steiner 树问题就是找出最大的边,权值最小的 Steiner 树问题。瓶颈 Steiner 树问题是有多项式时间算法的,并且知道目前最好的算法是由 Chiang,Sarrafzadeh 和 Wong<[31]> 给出的,其算法的时间复杂性为O(min{|V<2>|,|E|Loglog|E|})。我们对瓶颈 Steiner 树问题进行了讨论,并给出了求解瓶颈 Steiner 树问题的多项式时间算法,并将时间复杂性改进为 O(|E|)。