2012-01-04 59 views
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問題:最大流量 - 通過頂點 - 如何?

設G =(V,E)是n> = 3個m邊的頂點的有向圖。頂點集合V包括三個特殊頂點a,v和b。如果存在,則通過v找到從a到b的簡單路徑。 (一個簡單的路徑是沒有重複頂點的路徑)

我相信這個問題應該可以用Max Flow算法解決,但我不知道如何。它讓我想起了一個Max Flow算法,該算法具有多個來源,其中邊緣具有容量1.任何人都知道如何將問題簡化爲最大流量算法?

如果我將頂點b設置爲接收器,我不能確定它將包含v。如果我將v設置爲接收器,當達到v時我該如何繼續?

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不會只是b的第二條路徑的來源嗎? – Mikeb 2012-01-04 21:23:41

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你可以嘗試谷歌的「最大流量下限」。如果你強制頂點v的最小流量爲1,那麼你基本上有一條通過v。 – phimuemue 2012-01-04 21:33:55

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@Mikeb的路徑我不這麼認爲。從a-> v的流動可能是一條路徑,使我不可能從v-b流出一個流。 – 2012-01-04 21:43:34

回答

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下面應該工作:

  • 找到所有最小路徑從av,那不包含頂點b。您可以通過(例如)圖形上的DFS獲取這些頂點,但不包含頂點b。我們說a-v -path p是最小的,如果沒有其他a-v -path p'只包含來自p的頂點。

  • 每個最小a-v -path,試圖找到從vb忽略頂點已經屬於a-v -path的路徑。如果你發現這樣的事情,你就完成了。

注:注意路徑的數量可能會增長指數,但正如我在我的評論中指出,至少在這個問題的通用版本似乎是還原到TSP,因而是可能很難。

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這也是我能找到的唯一解決方案。不是我所希望的答案:/ – 2012-01-04 22:31:17

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這相當於詢問圖是否包含與三個頂點的有向路徑同胚的子圖(模式是輸入圖中某些頂點的圖形,並且子圖是同胚於模式的該模式可以映射到子圖的簡單的,成對的頂點不相交路徑)。 Fortune, Hopcroft, and Wyllie已經證明,對於幾乎所有的固定模式,包括這個,指導子圖同胚都是NP難。所以這個問題是NP難的,除非P = NP,否則不能用流技術來解決。

儘管可以通過讓a和b成爲源代碼並使用接收器,但可以將無向版本降低到最大流量。