求解网络最大流问题的标号算法
例题最大流的标号法
例题最大流的标号法精品文档例题最大流的标号法例2用标号法求下图所示的公路交通网络的最大流量 (要求写出标号过程并说明得到的的确是最大流)，其中，弧旁的数字是(c「f Q。
.⑴首先,给V s标上(0, )(2)检查V s，给V s为起点的未饱和弧的未标号的终点V2标号(V s, l(V2)),其中l(V2)min [l(V s),C s2 f s2】min[ ,15 7] 8其它点不符合标号条件。
⑶检查V2，给V2为终点的非零流弧的未标号的起点V3标号(V2, |(V3)),其中l(V3)min[g), f32】min[ 8,4] 4其它点不符合标号条件。
(4)检查v3，给v3为起点的未饱和弧的未标号的终点v4、v6标号(V4, l (V4)) > ( v6,l(V6))其中，l(V4)min[?3)234 ￡34] min[4,5 4] 1l(V6)min [l(V3),C36 f36] min [4,5 1] 4其它点不符合标号条件。
⑸检查v6，给v6为起点的未饱和弧的未标号的终点v t标号(v t, l (v t))其中，l(V t) mi n[l(V6), C6t f&] mi n[4,10 5] 4其它点不符合标号条件。
由于V t已标号，反向搜索可得增广链{(V s,V2),(V3,V2),(V3,V6),(V6,Vj}，在该增广链的前相弧(v s, v2), (v3, v6), (v6,v t)上增加l (v t) 4，在后向弧(v3, v2)上减去精品文档l(V t) 4，其它弧上的流量不变，则可得一流量v(f ) 20的新的可行流如下图重新开始标号：⑹首先,给V s标上(0, )(7)检查V s，给V s为起点的未饱和弧的未标号的终点V2标号(V s, l(V2)),其中l(V2) min [l(V s),C s2 f s2】 min[ ,15 11] 4其它点不符合标号条件。
运筹学05-图与网络分析3-最大流
(2,6) v1
v2
(0,10)
(0,3)
(0,3)
(6,6)
v0
(2,2)
v5
(0,4)
vn
(2,5)
(0,3)
(0,3)
(0,10)
v3
(0,4)
v4
(0,5)
(4,5)
(2,6) v1
v2
(0,10)
(0,3)
(0,3)
(6,6)
v0
(2,2)
v5
(0,4)
vn
(2,5)
(0,3)
(0,3)
(4,5)
(6,6) v1
v2
(4,10)
(0,3)
(0,3)
(6,6)
v0
(2,2)
v5
(4,4)
vn
(2,5)
(0,3)
(0,3)
(4,10)
v3
(0,4)
v4
(0,5)
(4,5)
(6,6) v1
v2
(4,10)
(0,3)
(0,3)
(6,6)
v0
(2,2)
v5
(4,4)
vn
(2,5)
(0,3)
再检查vi，直到vs为止
min1,2
1 min cij fij 对于增广链上的前向弧
2 min fij 对于增广链上的后向弧
(2)以为调整量进行调整
fij
'
ffiijj
(vi , vj ) (vi , vj )
fij (vi , v j )
去掉所有点的标号，对新的可行流f ' {fij '}进行标号
v2
求解网络最大流问题的标号算法
（ ）如果终点 得到标号 ， ３ 则标号结束。
Ｓｅ２寻找增广链 。 ｔ ｐ
如果 同时存在几个始点或者几个 终点 ， 通过增加 虚 （） ２ 网络是流有方 向的容量网络 ； （ ） 网络 中每 条弧 都有 一个权 ， 表示允 许 网 ３在 它
拟 节点使得 网络 只有一个起点和一个终点 ；
一
种新的求解网络最大 流问题 的方法 ， 每个顶 点进 对
行标号 ， 顶点有几个 入弧 ， 即有几 个标号 ， 每次在选 择
・
１４・ １
计算机技 术与发展
第 ２ 卷 １
路径时先选取只有一个标 号 的路 径 ， 当所 有单标 号 的 路径走完时 ， 再按照弧容量较 大 ， 且最短 的路径选择增
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ｅ ｗａ －ｌｂ ｌ ｇ ａ ｇ ｒ ｈ ｔ ｏ ｖ ｅｗｏ ｋ ｆ ｗ． ｅｙ ｖ Ｒｅ ｓｌｂ ｌｄ ａ ｄ ｖ ｒｅ ａ ｅ ｓ ｍｅ ｎ ｍｂ ｒｉ ｒ ｓ ｒ ｃ ：ｔ ｒ ｖｄ ｓ ａ ｎ ｗ ｙ ａ ｅ ｉ ｏ ｔ ｍ ｏ ｓ ｌ ｅ ｎ ｔ ｒ ｏ Ｅｖ ｒ ｅ ｘ ｉ ａ ｅ ｎ ｅ ｔｘ ｈ ｔ ａ ｕ ｅ ａ ｃ ｎ ｌ ｉ ｌ ｅ ｓ ｈ ｎ ｓ ｇａｅ． ｏ ｓ ｌ ａ ｒ ｄ ｓ Ｃｈ ｏ ｅｔ ｅ ｗａ ｔ ａ ａ ｒ ｄ ． ｔｒｅ ｅ ｗａ ｈ ａ ｎ ｙ ａｇ ａ ｅ。 ｈ ｓ ｔ ｅｗａ ｔ ａ ａ ｉ ｇ ｒ ａｃ ｃ ｐ ｃ ｔ ｎ ｈ ｒｅ ｉ ｙ ｈ ｔｈ ｓ ａ ｇ ａ ｅ Ａｆｅ ｖ ｒ ｙ ｙｔ ａ ｈ ｓ ｏ ｌ ｒ ｄ ｃ ｏ ｅ ｈ ｔ ｙ ｈ ｔｈ ｓｂ ｇ ｅ ｒ ａ ａ ｉｙ ａ ｄ ｓ ｏ ｔｒ
Ｏ 引 言
在现实生活 中 ， 在着 大量 的“ ” 问题 ， 存 流 的 计算 机技术和 网络技术 的迅速发展使得 网络最大流 问题在
最大流问题标号法例题详解
最大流问题标号法例题详解最大流问题标号法例题详解本文以一道标号法求解最大流问题的例题胶加以详细讲解，帮助读者了解其原理及运算步骤。
题目如下：给定一个网络结构如下：s (源点) 0----1----2----3----4---- t (汇点)a 25 10 12 15 20其中 s 是源点，t是汇点，aij（i,j=0,1,2,3,4)是每条弧的容量，求整个网络的最大流量。
解：1、设置标号：在最大流问题中，为了求解最大流，最常用的方法是标号法。
首先，要设置各结点标号，因为本题中有5个结点，s源点的标号为0，t汇点标号为4，其他结点即1，2，3依次标号，标号的设定不仅便于求解，而且可以在初始化的时候使用。
2、初始化标号：初始化标号即将各结点初始化为两个空集合{}，即各结点的访问和未访问标号都是空集合，即无访问的结点标号为{}，访问过的结点标号也为{}。
3、依据标号法，从源点(s=0)计算，得出每条弧的剩余容量Cij，具体推导如下：源点0 1 2 3 41 0 25 10 12 152 0 0 10 7 103 0 0 0 8 104 0 0 0 0 20其中：Cij=aij-fij (i,j=0,1,2,3,4)其中，aij 为每条弧的容量，fij 为每条弧的流量，在初始情况下，fij=0，故Cij=aij。
4、找增广路径：从源点s开始，用深度优先搜索法查找从s到t的增广路径，具体步骤如下：设置一个数组P[i]用以记录路径，P[i]表示从s到i节点所经过的上一个结点，先从源点s开始，P[0]=-1，然后查找s出发可以到达的结点，若Cij>0，则有路可达，将P[j]=i（j为s出发可达的结点），接着查找j出发可以到达的结点（该结点未被访问过）若Cjk>0，则有路可达，把P[k]=j，以此类推，直到找到P[t]=-1，即从s到t 的一条增广路径找到，这条增广路径的路径上的容量称为Cmin，它是该增广路径上各结点之间的容量最小值。
求网络最大流及最小费用最大流问题的ford-fulkerson标号算法
最优化方法上机实验3求网络最大流及最小费用最大流问题的Ford-Fulkerson标号算法上机时间：2014.01.07实验日期： 2014年1月7日••••••••••••••••••【唯美句子】走累的时候，我就到升国旗哪里的一角台阶坐下，双手抚膝，再闭眼，让心灵受到阳光的洗涤。
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顶 3 收藏 2•【唯美句子】一个人踮着脚尖，在窄窄的跑道白线上走，走到很远的地方又走回来。
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顶0 收藏 2•【唯美句子】流年清浅，岁月轮转，或许是冬天太过漫长，当一夜春风吹开万里柳时，心情也似乎开朗了许多，在一个风轻云淡的早晨，踏着初春的阳光，漫步在碧柳垂青的小河边，看小河的流水因为解开了冰冻而欢快的流淌，清澈见底的的河水，可以数得清河底的鹅软石，偶尔掠过水面的水鸟，让小河荡起一层层的涟漪。
河岸换上绿色的新装，刚刚睡醒的各种各样的花花草草，悄悄的露出了嫩芽，这儿一丛，那儿一簇，好像是交头接耳的议论着些什么，又好象是在偷偷地说着悄悄话。
顶 3 收藏 4•【唯美句子】喜欢海子写的面朝大海春暖花开，不仅仅是因为我喜欢看海，还喜欢诗人笔下的意境，每当夜深人静时，放一曲纯音乐，品一盏茶，在脑海中搜寻诗中的恬淡闲适。
在春暖花开时，身着一身素衣，站在清风拂柳，蝶舞翩跹的百花丛中，轻吹一叶竖笛，放眼碧波万里，海鸥，沙滩，还有扬帆在落日下的古船，在心旷神怡中，做一帘红尘的幽梦。
顶0 收藏 2•【唯美句子】繁华如三千东流水，你只在乎闲云野鹤般的采菊东篱、身心自由，置身置灵魂于旷野，高声吟唱着属于自己的歌，悠悠然永远地成为一个真真正正的淡泊名利、鄙弃功名利禄的隐者。
求网络最大流及最小费用最大流问题的 Ford-Fulkerson标号算法
(2,7 )
v5
b=[0 10 6 3 0 0; 0 0 4 0 0 3; 0 0 0 0 12 4; 0 0 5 0 2 0; 0 0 0 0 0 5; 0 0 0 0 0 0]; c=[0 12 7 8 0 0; 0 0 8 0 0 5; 0 0 0 0 10 7; 0 0 9 0 7 0; 0 0 0 0 0 8; 0 0 0 0 0 0]; [f wf zwf]=BGf(c,b)
c= 10 从两种方法得到的最小生成树不同，但权和都为 10.
实 验 体 会
在最优化上机实验中，将数学语言转化成了计算机语言，通过学习 Ford-Fulkerson 算法， 我掌握了更加高效的解决最大流和最小费用最大流问题。 通过学习编程代码，我学习了最大流的算法，同一个连通图的最大流是唯一的。 通过学习，提高了编程水平。
最大流问题的几种经典解法综述
最⼤流问题的⼏种经典解法综述⼀、什么是最⼤流问题假设现在有⼀个地下⽔管道⽹络，有m根管道，n个管道交叉点，现在⾃来⽔⼚位于其中⼀个点，向⽹络中输⽔，隔壁⽼王在另外⼀个点接⽔，已知由于管道修建的年代不同，有的管道能承受的⽔流量较⼤，有的较⼩，现在求在⾃来⽔⼚输⼊的⽔不限的情况下，隔壁⽼王能接到的⽔的最⼤值？为解决该问题，可以将输⽔⽹络抽象成⼀个联通的有向图，每根管道是⼀条边，交叉点为⼀个结点，从u流向v的管道能承受的最⼤流量称为容量，设为cap[u][v]，⽽该管道实际流过的流量设为flow[u][v]，⾃来⽔⼚称为源点s，隔壁⽼王家称为汇点t，则该问题求的是最终流⼊汇点的总流量flow的最⼤值。
⼆、思路分析关于最⼤流问题的解法⼤致分为两类：增⼴路算法和预流推进算法。
增⼴路算法的特点是代码量⼩，适⽤范围⼴，因此⼴受欢迎；⽽预流推进算法代码量⽐较⼤，经常达到200+⾏，但运⾏效率略⾼，如果腹⿊的出题⼈要卡掉⼤多数⼈的code，那么预流推进则成为唯⼀的选择。
( ⊙ o ⊙ )咳咳。
先来看下增⼴路算法：为了便于理解，先引⼊⼀个引理：最⼤流最⼩割定理。
在⼀个连通图中，如果删掉若⼲条边，使图不联通，则称这些边为此图的⼀个割集。
在这些割集中流量和最⼩的⼀个称为最⼩割。
最⼤流最⼩割定理：⼀个图的最⼤流等于最⼩割。
⼤开脑洞⼀下，发现此结论显⽽易见，故略去证明（其实严格的证明反⽽不太好写，但是很容易看出结论是对的，是吧）。
这便是增⼴路算法的理论基础。
在图上从s到t引⼀条路径，给路径输⼊流flow，如果此flow使得该路径上某条边容量饱和，则称此路径为⼀条增⼴路。
增⼴路算法的基本思路是在图中不断找增⼴路并累加在flow中，直到找不到增⼴路为⽌，此时的flow即是最⼤流。
可以看出，此算法其实就是在构造最⼩割。
增⼴路算法⽽预流推进算法的思路⽐较奇葩（没找到⽐较好的图，只能⾃⾏脑补⼀下了。
= =#）：先将s相连的边流⾄饱和，这种边饱和的结点称为活动点，将这些活动点加⼊队列，每次从中取出⼀个点u,如果存在⼀个相邻点v是⾮活动点，则顺着边u->v 推流，直到u变为⾮活动点。
求解最大流问题的算法和模型
求解最大流问题的算法和模型最大流问题是图论中的一个基本问题，涉及到网络流的计算和优化。
在实际应用中，最大流问题的求解涉及到诸多算法和模型，如增广路径算法、Ford-Fulkerson算法、Dinic算法、最小割定理等。
本文将从这些方面进行论述。
1. 增广路径算法增广路径算法是求解最大流问题的经典算法，其基本思想是不断地寻找增广路径，通过增加路径上的流量来增加整个网络的流量。
具体来说，首先通过深度优先搜索或广度优先搜索找到一条从源点到汇点的增广路径，然后确定路径上的最小流量d，将当前流量增加d，将反向边的流量减少d，同时计算当前网络的流量。
2. Ford-Fulkerson算法Ford-Fulkerson算法是一种经典的增广路径算法，其基本理念与增广路径算法相同，但采用不同的策略来确定增广路径。
具体来说，Ford-Fulkerson算法采用贪心策略，在每次迭代中选择路径上的最小容量，从而确定增加的流量。
此外，Ford-Fulkerson算法还引入了残量图的概念，用于计算增广路径的容量。
3. Dinic算法Dinic算法是一种高效的增广路径算法，其主要优点是采用了分层图的策略来确定增广路径，使得每次迭代的搜索范围大为缩小。
具体来说，Dinic算法首先利用BFS算法确定每个节点的分层，然后在分层图上通过DFS算法查找增广路径，在路径上增加流量，更新分层图，重复此过程直至求解最大流。
4. 最小割定理最小割定理是求解最大流问题的重要定理，其核心思想是将网络分成两个不相交部分，并将其最小的割称为最小割。
最小割定理指出，在任意网络中，最大流等于最小割。
因此，求解最大流可以转化为求最小割问题，即在网络中寻找一组最小割，使得所有的割中容量最小的一组割。
总之，求解最大流问题是图论中的一个重要问题，其求解涉及到诸多算法和模型，如增广路径算法、Ford-Fulkerson算法、Dinic 算法、最小割定理等。
在实际应用中，不同情况下可能需要采用不同的算法和模型来求解，需要灵活应用。
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问题的分析
• 基本概念
• 基本定理：设f是容量网络D中可行流，则f是D的最大流当且仅当D中不存在f增广链。
新算法思想及步骤
• 算法思想 在每个网络中，一个顶点可能有不止一个入弧，在Ford—Fulkerson算法中，每 个顶点只有一个标号，文中对Ford—Fulkerson算法进行改进，顶点有几条入弧， 即有几个标号，对每个顶点标号为 。在选取路径时，先选取只有一个顶点 的标号进行增广，当所有单标号的路径走完时，再按照弧容量较大，且最短的路 径选择增广链。
小组问题
• 编号（第10页） • 单标号增广链（第12页）
启示
新算法思想及步骤
• 算法步骤 Step1标号
Hale Waihona Puke Step2寻找增广链新算法思想及步骤
• Step3修改标号
数学模型
• 有一家石油公司，该公司有一个运输管道网络，利用此管道 网络可以把石油从开采地运送到一些销售地。
举例
• 解: • (1) 如图2，对图1中每个顶点标号
举例
举例
结束语
• 文中Ford-Fulkerson标号算法的基础上，寻找到一个新的标号算法，此方法可 以避免因选择增广链的不同而造成结果不同，不会进行重复计算，又不易漏掉 增广链，通过标号，可以判断哪条路径不能构成增广链，从而可避免选择增广 链时的重复性。
求解网络最大流问题的标号算法
第三组：罗芸莎 谢辰
李燕
马亚红
吕玲
主要内容
文献内容 • 引言 • 问题的分析 • 新算法思想及步骤 • 数学模型 • 举例 • 结束语 小组问题 启示
引言
• 最大流主要有两类算法: • 一类是在剩余网络的基础上寻找增广链进行增广的算法，如Ford-Fulkerson标 号算法以及由Dinic(1970),Edmonds-Karp(1972)提出的最短增广链算法； • 另一类是基于Karzanov(1974)提出的分层网络阻塞流算法，以及在Karzanov的 基础上由Goldbery和Tarjan(1986)改进的推进—重标号算法等。 • 尽管这些算法有很广泛的应用，但是有其缺点。 • 文中通过对Ford-Fulkerson算法的改进，提出了一种新的求解网络最大流问题 的方法，对每个顶点进行标号，顶点有几个入弧，即有几个标号，每次在选择 路径时先选取只有一个标号的路径，当所有单标号的路径走完时，再按照弧容 量较大，且最短的路径选择增广链。