运筹学教学 | 十分钟快速掌握最大流算法(附C++代码及算例)

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-13

欢迎来到数据魔术师公众号的运筹学教学系列,今天我们将深入探讨关键的运筹学问题——最大流算法。它是一项旨在优化网络设施,输送最大流量的决策技术。让我们一起揭开这个优化问题的神秘面纱,逐步了解其网络定义、问题描述,以及如何通过Edmonds-Karp和Dinic算法来求解。


最大流问题详解


最大流问题的核心在于定义一个网络,其中包括节点和边,每条边都有一个容量限制。问题的核心目标是找到一个流分配方案,使得流量从源节点传输到汇节点,同时不超过边的容量限制,实现整体流量的最大化。


求解算法:增广路算法

我们重点关注的增广路算法,主要有Edmonds-Karp算法和Dinic算法。Edmonds-Karp算法,以其简单直接的思路,通过反复寻找增广路来更新流量,直至达到上限。而Dinic算法则更为复杂,它使用了队列数据结构,确保每一步都能找到一条可行的增广路。


下面,让我们通过C++代码片段来感受这两种算法的魅力:



int dinic(int start, int sink, int infinity){
// ... 算法核心部分
int temp = 0;
// ...
return temp;
}

int EK_algorithm(){
int total_flow = 0;
// ... 算法细节
while (true){
// ...
int min_capacity = INF;
// ...
for(int u = M - 1; u != sink; u = parent[u]){
edge[parent[u]][u] -= min_capacity;
edge[u][parent[u]] += min_capacity;
}
total_flow += min_capacity;
// ...
}
return total_flow;
}

int main(){
// ... 程序初始化
if (algorithm_choice == 1)
maxflow = dinic(source, sink, infinity);
else if (algorithm_choice == 2)
maxflow = EK_algorithm();
// ...
}

通过以上代码,你不仅能理解算法的基本逻辑,还能动手实践,解决实际问题。实践是最好的学习方法,通过一个具体的输入输出实例,你可以更直观地感受增广路算法在解决最大流问题中的威力。


别忘了,数据魔术师公众号上还有更多深入讲解和实际案例,期待你进一步探索。让我们携手迈入运筹学的智慧世界,解锁更大的流量潜能!



运筹学教学 | 十分钟快速掌握最大流算法(附C++代码及算例)
下面,让我们通过C++代码片段来感受这两种算法的魅力:int dinic(int start, int sink, int infinity){ \/\/ ... 算法核心部分 int temp = 0; \/\/ ... return temp;}int EK_algorithm(){ int total_flow = 0; \/\/ ... 算法细节 while (true){ \/\/ ... int...

运筹学教学|十分钟快速掌握单纯形法(附C++代码及算例)
在运筹学的教学中,十分钟内就能掌握的单纯形法是解决线性规划问题的关键工具。线性规划是运筹学中的重要分支,它在军事、经济、管理和工程等领域有着广泛应用。本文将简要介绍线性规划的基本概念、标准式与矩阵式,以及单纯形法的算法步骤。首先,线性规划是通过线性目标函数在满足线性约束条件下求解最优解...

我需要 运筹学教程(第5版),我需要这百度网盘资源,希望分享一下!_百 ...
https:\/\/pan.baidu.com\/s\/1zafFBOqOYgI0LuSBtqaJLg 提取码:1234 《运筹学教程(第5版)》是2018年7月清华大学出版社出版的图书,由胡运权主编,郭耀煌副主编.本书由国内高校长期从事运筹学教学的教师集体编写而成,其内容紧密结合经济管理类专业的特点。本书系统地讲述了线性规划、目标规划、整数规...

运筹学对数学要求高吗
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数学与应用数学专业很难学吗
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运筹学试问应如何分配这些教学任务,才能使所有教师的总备课时间最省
主要包括人类生存所不可或缺的过程与方法。过程——指应答性学习环境和交往、体验。方法——包括基本的学习方式(自主学习、合作学习、探究学习)和具体的学习方式(发现式学习、小组式学习、交往式学习……)。第三维目标:情感态度与价值观目标 情感不仅指学习兴趣、学习责任,更重要的是乐观的生活态度、...