旅行商问题简析
旅行商问题是一个很经典的图论问题。
不重复的旅行商问题用数学语言叙述如上所示,式中xij表示节点i到节点j,cij则表示节点i到节点j的路径长度;第一个约束保证一个节点只出发一次,第二个约束保证一个节点值到达一次。
解决非对称旅行商问题的常用方法是指派算法。指派算法的实质是匈牙利算法,需要寻找增广路径,做二分图匹配。算法详解:(32条消息) 分配(指派)问题_指派问题_skycrygg的博客-CSDN博客
实际生活中,面对的旅行商问题大多是可重复的,也就是节点、路径可重复遍历。解决这一类问题的常用方法是floyd算法,该算法是基于贪心算法,时间复杂度较高为O(n3).
for k in range(n): for i in range(n): for j in range(n): if dis[i][k]+dis[k][j]<dis[i][j]:#dis表示为路径矩阵 dis[i][j]=dis[i][k]+dis[j][k] #找到经过k点时路径更短,接受这个更短的路径长度 path[i][j]=k #路由矩阵记录路径
当地图足够大时,floyd算法的运算量将十分可怕,所以现代算法更喜欢使用启发式的算法来解决可重复的旅行商问题。
为了方便进一步思考,笔者也给出了一个送货员问题,读者不妨尝试解答这个简单的问题:
一个城镇有N个地方,他们都是连通的,而且是路径可以往复的,每段路径的长度也是已知的,现在送货员接到了n个单,从起点出发必须要经历到n个指定的点,怎样才能使他行进的总路程最短呢?示意图如下,黑点为指定的点,橘点为起点,其他点为普通点。