1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị

51 89 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 51
Dung lượng 6,5 MB

Cấu trúc

  • I. GIỚI THIỆU BI TOÁN (3)
    • 1. Tổng quan về heuristic (0)
      • 1.1. Heuristic và các cách biểu diễn đồ thị (0)
      • 1.2. Các bài toán điển hình (0)
    • 2. Bài toán tô mầu đồ thị (3)
      • 2.1. Bài toán tô mầu cạnh (3)
      • 2.2. Bài toán tô mầu đỉnh (4)
      • 2.3. Các khái niệm liên quan (0)
      • 2.4. ng d ng Ứ ụ (0)
  • II. GIẢI THUẬT (9)
    • 1. Bài toán tô mầu đỉnh (9)
      • 1.1. Các định nghĩa sử dụng (9)
      • 1.2. Thuật toán (10)
      • 1.3. Ví dụ (12)
    • 2. Bài toán tô mầu cạnh (16)
      • 2.1. Giải thuật (16)
      • 2.3. Độ phức tạp (22)
  • III. CI ĐẶT THUẬT TOÁN (23)
    • 2.1. Đ c d li u t fle ọ ữ ệ ừ (0)
    • 2.2. D li u vào t bàn phím ữ ệ ừ (0)
    • 3. Mã nguồn (49)
  • IV. TI LIỆU THAM KHẢO (50)

Nội dung

GIỚI THIỆU BI TOÁN

Bài toán tô mầu đồ thị

Tô màu đồ thị là một công cụ quan trọng trong việc mô hình hóa nhiều bài toán như xếp lịch, xây dựng chương trình và phân công công việc Bài toán này bao gồm nhiều loại hình thức, chẳng hạn như tô màu đỉnh đồ thị và tô màu cạnh đồ thị, giúp tối ưu hóa quy trình và nâng cao hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau.

2.1 Bài toán tô mầu cạnh

Cho G=(V,E) là một đồ thị vô hướng không có chu trình, nhiệm vụ là gán màu cho các cạnh của đồ thị sao cho hai cạnh chung một đỉnh không cùng màu Phép gán màu cho các cạnh này được gọi là tô màu cạnh đồ thị Mục tiêu là phân hoạch tập hợp các cạnh E của G thành k tập con, mỗi tập con tương ứng với một màu, sao cho sử dụng số màu ít nhất có thể.

Đồ thị G có thể được tô bằng k màu-cạnh nếu tồn tại một phép tô phù hợp với k màu Hầu hết các đồ thị không phải đồ thị khuyên đều có thể được tô màu Nếu đồ thị G thỏa mãn điều kiện này, thì nó cũng có khả năng được tô bằng l màu, với l lớn hơn k.

2.2 Bài toán tô mầu đỉnh

Phép tô màu k màu là phương pháp sử dụng tối đa k màu để tô các đỉnh của đồ thị G Sắc số đỉnh của đồ thị G là số lượng màu tối thiểu cần thiết để tô các đỉnh sao cho không có hai đỉnh kề nhau nào có cùng màu.

Một đồ thị có thể tô được bằng k mầu, trong đó mỗi một tập các đỉnh cùng mầu gọi là một lớp mầu.

Một đồ thị có thể được tô bằng k mầu nghĩa là có có k tập độc lập trong đồ thị

2.3 Các nguyên lý của thuật giải heuristic

 H n chêế vùng không gian tm kiêếm và có s đ nh hạ ự ị ướng đ nhanh chóng tm đêến m c ể ụ tiêu.

 T o miêằn D’ râết nh so v i Dạ ỏ ớ

2.Nguyên lý tham lam (Greedy):

 Lâếy tiêu chu n tôếi u (trên ph m vi toàn c c) c a bài toán đ làm tiêuẩ ư ạ ụ ủ ể chu n ch n l a hành đ ng cho ph m vi c c b c a t ng bẩ ọ ự ộ ạ ụ ộ ủ ừ ước.

 a)Thu t gi i GTS1: ậ ả (Greedy-Traveling Saleman)

Xây dựng một chương trình du lịch với chi phí tối thiểu là bài toán quan trọng trong việc tối ưu hóa lộ trình di chuyển trong thành phố, dựa trên ma trận chi phí C và điểm xuất phát U.

 V := U; {V là đ nh hi n t i đang làm vi c}ỉ ệ ạ ệ

 B ướ c 2 : {Thắm tâết c các thành phôế}ả

 B ướ c 3 : {Ch n cung kêế tiêếp}ọ

 Đ t (V, W) là cung có chi phí nh nhâết tnh t V đêến các đ nh W ch a dùng:ặ ỏ ừ ỉ ư

 Đ t V := W; {Gán đ xét bặ ể ước kêế tiêếp}

 B ướ c 4 : {Chuyêến đi hoàn thành}

 W ∈ {B, C, D, E}{Các đ nh có th đêến t A}ỉ ể ừ

 → W = B{Vì qua B có giá thành bé nhâết}

Để ra lộ trình tập thành phố xuất phát riêng biệt, cần tìm chu trình của người bán hàng qua thành phố (1

Ngày đăng: 12/04/2022, 18:44

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Đồ thị trong hình trên có thể tô bởi 4 màu. Đồ thị G gọi là tô được bởi k màu-cạnh nếu G có một phép tô k màu-cạnh phù hợp.Thông thường hầu hết các đồ thị không là đồ thị khuyên đều tô được.Và nếu G có tính chất như vậy thì G cũng có thể tô bởi l màu với  - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
th ị trong hình trên có thể tô bởi 4 màu. Đồ thị G gọi là tô được bởi k màu-cạnh nếu G có một phép tô k màu-cạnh phù hợp.Thông thường hầu hết các đồ thị không là đồ thị khuyên đều tô được.Và nếu G có tính chất như vậy thì G cũng có thể tô bởi l màu với (Trang 4)
Hình 02: Đồ thị G của bài toán lập lịch trên - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 02 Đồ thị G của bài toán lập lịch trên (Trang 8)
Hình 03.Các đồ thị đầu vào G  với 3- màu tương ứng của các đỉnh của nó được tìm thấy bởi - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 03. Các đồ thị đầu vào G với 3- màu tương ứng của các đỉnh của nó được tìm thấy bởi (Trang 13)
Hình 04: tích đề các G×K với một tập độc lập với kích thước 4 được tìm thấy bằng thuật toán 3 - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 04 tích đề các G×K với một tập độc lập với kích thước 4 được tìm thấy bằng thuật toán 3 (Trang 14)
Hình 05: Đồ thị hai phía Kuratowski  K với tập đúng m-màu 3, 3 - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 05 Đồ thị hai phía Kuratowski K với tập đúng m-màu 3, 3 (Trang 26)
Hình 05: Đồ thị Octahedron  với tập đúng m-màu (n= 6,m= χ(G) = 3 ) - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 05 Đồ thị Octahedron với tập đúng m-màu (n= 6,m= χ(G) = 3 ) (Trang 27)
Hình 06: Đồ thị Bondy-Murty G với tập đúng m-màu (n= 7,m= χ(G) = 4 ) 1 - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 06 Đồ thị Bondy-Murty G với tập đúng m-màu (n= 7,m= χ(G) = 4 ) 1 (Trang 28)
Hình 01: Đồ thị vô hướng - Áp dụng thuật giải heuristic cho bài toán tô màu tối ưu trên đồ thị
Hình 01 Đồ thị vô hướng (Trang 51)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w