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■44099 / inTopicNo.1)  グラフ理論の問題
  
□投稿者/ 堀江伸一 一般人(1回)-(2011/09/15(Thu) 12:40:18)
    点と辺で構成された両方向グラフ上を移動する問題について質問します。
    グラフの辺をNi点をAiとします。

    辺を移動するのにコストCiかかり、点Aiに到達するとポイントPiが加算されるグラフ上を移動します。

    スタートとゴール地点、それと各点で得られるポイントと辺のコストが決められた時、同じ点は一度しか訪れないという条件のもとでスタートからゴールまで移動します。
    この時経路上で入手できるポイントとかかるコストの総計。
    Piの合計-Ciの合計。
    これの最小を求めるにはどのような手法があるでしょうか?


    質問の動機
    リンク先にあるプログラムの練習問題を一般化するのにどうしたらいいだろう?
    http://judge.u-aizu.ac.jp/onlinejudge/description.jsp?id=0224
    というのが質問の動機です。

    実力
    私の学歴は高卒でリンク先問題の解を自力で考えつくのに3日かかりました。
    その程度の低レベルな実力と考えて回答をいただけたらと思います。


    質問2
    複数の都市が道でつながっている様子をグラフで表し移動時間を辺のコストとします。
    同じ都市を何度も通ってよいという条件のもとで最小移動時間で全ての都市を回るにはどのような手法があるでしょうか?

    質問の動機
    グラフが木構造の形をしている場合、同じ道は2度以上通らないことによって比較的小さな計算量で済みますが、一般のグラフの場合どうなるのか?
    というのが質問の動機です。
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■44140 / inTopicNo.2)  Re[1]: グラフ理論の問題
□投稿者/ BWV 645 一般人(1回)-(2011/09/23(Fri) 11:50:21)
    >質問2
    >複数の都市が道でつながっている様子をグラフで表し移動時間を辺のコストとします。
    >同じ都市を何度も通ってよいという条件のもとで最小移動時間で全ての都市を回るには
    >どのような手法があるでしょうか?

    「同じ都市を何度も通ってよい」という条件がありますが、
    次のように考えれば、「どの都市もちょうど一回だけ通る」
    という「巡回セールスマン問題」に帰着できます。

    はじめに与えられたグラフをGとします。
    Gは連結な単純無向グラフとしておきます。
    Gをもとにして、完全グラフHを次のように構成します。
    Hの頂点集合はGの頂点集合に一致。
    Gの任意の2点a,bに対して、aとbを結ぶGの最短パスの長さを、
    Hの2点a,bを結ぶ辺の長さに設定します。
    グラフGにおいて同じ都市を何度でも通ってよいという条件で、
    全ての都市を回って元の位置に戻ってくる最小移動時間は、
    グラフHにおいてどの都市もちょうど一回だけ通って元の位置
    に戻ってくる最小移動時間に一致します。
    (堀江伸一さんの質問は、必ずしも元の位置に戻ってくる必要はなく、
    単に全ての都市を訪問すればよいという主旨なのかもしれませんが、
    その場合にはグラフHの最小の長さのハミルトンパスを求めればよい
    です。そしてその場合もやはり、或るグラフの巡回セールスマン問題
    を解くことに帰着します。)
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■44160 / inTopicNo.3)  Re[2]: グラフ理論の問題
□投稿者/ 堀江伸一 一般人(2回)-(2011/10/03(Mon) 16:01:37)
    つまりワーシャルフロイド法で全2点間の最短距離を求めてこのグラフについて考えるということでしょうか?

    ご提示の単語は初めて知るのでこれから勉強することにします。
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■44162 / inTopicNo.4)  Re[3]: グラフ理論の問題
□投稿者/ BWV 645 一般人(3回)-(2011/10/04(Tue) 12:40:05)
    >つまりワーシャルフロイド法で全2点間の最短距離を求めて
    >このグラフについて考えるということでしょうか?

    はい、そうです。その通りです。
    ワーシャルフロイド法は入力サイズの多項式時間アルゴリズム
    なので、これは比較的容易ですね。
    問題なのは、巡回セールスマン問題のアルゴリズムです。
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