Hamilton回路新算法在组合优化方面的应用与研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jack0418
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
组合优化问题是一类比较常见的问题,其理论与方法已经广泛应用于运筹学、控制论、管理科学和计算机科学等领域,并在工程技术、经济、军事等诸多方面都有着极为重要的应用。如:站点规划,求解旅行商问题、环游世界问题、中国邮递员问题、骑士巡游问题等,在此基础上又引出许多新的问题,如分组最优巡视问题、m维空间的哈密顿问题等等。对于此类组合优化问题我们可以抽象为求解图的Hamilton回路。  随着问题规模的增大,组合优化问题的搜索空间也急剧扩大。有时在目前的计算机上用枚举法很难或甚至不可能求出其精确最优解。对这类复杂问题,人们已意识到许多问题很难找到有效的算法,也不知道它们是否存在有效算法,这使得计算复杂度和近似算法的研究受到普遍的重视。  本文基于对前人所提出算法的优劣及可行性分析,总结前人的想法经验,提出一种充分利用最小生成树特性,变换成为Hamilton回路的新算法,并对该算法的时间和空间复杂度进行分析,同时给出程序实现;理论分析和实验表明该新方法能正确高效的解决无向图完全图Hamilton回路问题,对于无向有限图则只有当图中结点较多时效率较明显。  本文的主要工作概括如下:  首先,针对确定存在回路的图,提出了一种回路优化算法。新的快速算法包括两个主要部分:第一部分描述如何寻找一条回路;第二部分针对已求得的回路设计了一种改进策略得到汉密尔顿回路。通过改进策略,获得了近似程度更高的结果。文中给出了算法的有效性证明及其复杂度分析。通过数值实验表明新的快速算法性能良好。  其次,针对不确定存在回路的图,在求解最小生成树算法的基础上设计了一种变换算法以求解汉密尔顿回路。该算法充分利用最小生成树总权值最小的特性,将联通各个结点的总权值最小的通路变换为Hamilton回路。文中给出了算法的有效性证明及其复杂度分析。理论分析和实验表明该新方法能正确高效的解决无向图完全图Hamilton回路问题,对于无向有限图则只有当图中结点较多时效率较明显。
其他文献
学位
海洋蕴藏了大量的资源和能源,随着陆地资源日益紧缺,人类的可持续发展将越来越多的依靠海洋。具有自主式、低噪声、大范围和长续航能力的水下滑翔机作为海洋环境监测平台逐步得
分布式文件系统是当前热门的文件系统,以其高性能、高可靠性和高可扩展性成为高性能计算集群的文件系统首选,并成功的应用在天气预报、地震监控、物联网以及基因工程等海量数据
大数据时代和多样化数据对Web技术和传统数据库技术提出新的挑战,XML数据作为Internet上数据描述和数据交换的标准之一其灵活的存储结构和高效的查询反应很好的适应了Web数据
野草算法是近年来提出的一种简单有效的基于群体策略的新型数值优化算法。由于野草在侵略殖民化过程中体现出较强的鲁棒性、自适应性和随机性,自其提出以来受到国内外学术界和
近年来,网络空间的争夺日益激烈,面对复杂多变的网络攻击和破坏行为,如何设计更有效的攻防机制已成为网络安全领域的研究热点。传统的网络安全策略主要分为两类,一类是安装被动防
随着互联网和信息技术的迅猛发展,人们的学习、生活和工作方式正在被许多互联网服务及应用改变着。同时,Web2.0时代的背景下也使得互联网与用户之间的交互方式变得多样化。因此
学位
二十世纪五十年代Markowitz提出的均值-方差(Mean-Variance)模型研究在一定的风险状况下如何获得最大期望收益,或在一定的期望收益水平上如何使风险达到最小的投资组合问题,奠定
随着超级计算机系统的快速发展,人们对互连网络的结构要求越来越高,各种组合网络的研究也因此受到更多的关注。组合网络提供了以任意图为因子网络构建更大规模网络的一般方式,所