第五地理信息系统最短路径算法分析.pptxVIP

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物流信息管理;第五章地理信息系统;最短路径原理与算法;最短路径问题;(一)最短路径的含义

“纯距离”意义上的最短路径

例如,需要运送一批物资从一个城市到另一个城市,选择什么样的运输路线距离最短?“经济距离”意义上的最短路径

例如,某公司在10大港口C1,C2,…,C10设有货栈,从Ci到Cj之间的直接航运价格,是由市场动态决定的。如果两个港口之间无直接通航路线,则通过第三个港口转运。那么,各个港口之间最廉价的货运线路是什么?;“时间”意义上的最短路径

例如,某家经营公司有一批货物急需从一个城市运往另一个城市,那么,在由公路、铁路、河流航运、航空运输等4种运输方式和各个运输线路所构成的交通网络中,究竟选择怎样的运输路线最节省时间?

以上3类问题,都可以抽象为同一类问题,即赋权图上的最短路径问题。

不同意义下的距离都可以被抽象为网络图中边的权值。

权——这种权值既可以代表“纯距离”,又可以代表“经济距离”,也可以代表“时间距离”。;(二)最短路径的算法;标号法的基本思想

设G是一个赋权有向图,即对于图中的每一条边,都赋予了一个权值。在图G中指定两个顶点,确定为起点和终点,不妨设v1为起点,vk为终点。

首先从v1开始,给每一个顶点标一个数,称为标号。这些标号,又进一步区分为T标号和P标号两种类型。其中,每一个顶点的T标号表示从起点v1到该点的最短路径长度的上界,这种标号为临时标号;P标号表示从v1到该点的最短路长度,这种标号为固定标号。

在最短路径计算过程中,对于已经得到P标号的顶

点,不再改变其标号;对于凡是没有标上P标号的顶点,先给它一个T标号;算法的每一步就是把顶点的T标号逐步修改,将其变为P标号。

那么,最多经过k-1步,就可以求得到从起点v1到

每一个顶点的最短路径及其长度。;标号法具体计算步骤

开始,先给v1标上P标号P(v1)=0,其余各点标上T标号T(vj)=+∞(j≠1)。

①如果刚刚得到P标号的点是vi,那么,对于所有这样的点

将其T标号修改为:min[T(vj),P(vi)+wij]。

②若G中没有T标号,则停止。否则,把点的T标号修改为P标号,然后再转???①。

其中, 满足;标号法例子;标号法例子

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