Заключение - Определение кратчайшего пути в графе
Теория графов находит широкое применение в различных областях науки и техники:
Графы и информация
Двоичные деревья играют весьма важную роль в теории информации. Предположим, что определенное число сообщений требуется закодировать в виде конечных последовательностей различной длины, состоящих из нулей и единиц. Если вероятности кодовых слов заданы, то наилучшим считается код, в котором средняя длина слов минимальна по сравнению с прочими распределениями вероятности. Задачу о построении такого оптимального кода позволяет решить алгоритм Хаффмана.
Двоичные кодовые деревья допускают интерпретацию в рамках теории поиска. Каждой вершине при этом сопоставляется вопрос, ответить на который можно либо "да", либо "нет". Утвердительному и отрицательному ответу соответствуют два ребра, выходящие из вершины. "Опрос" завершается, когда удается установить то, что требовалось.
Таким образом, если кому-то понадобится взять интервью у различных людей, и ответ на очередной вопрос будет зависеть от заранее неизвестного ответа на предыдущий вопрос, то план такого интервью можно представить в виде двоичного дерева.
Графы и химия
Еще А. Кэли рассмотрел задачу о возможных структурах насыщенных (или предельных) углеводородов, молекулы которых задаются формулой:
CNH2n+2
Молекула каждого предельного углеводорода представляет собой дерево. Если удалить все атомы водорода, то оставшиеся атомы углеводорода также будут образовывать дерево, каждая вершина которого имеет степень не выше 4. Следовательно, число возможных структур предельных углеводородов, т. е. число гомологов данного вещества, равно числу деревьев с вершинами степени не больше четырех.
Таким образом, подсчет числа гомологов предельных углеводородов также приводит к задаче о перечислении деревьев определенного типа. Эту задачу и ее обобщения рассмотрел Д. Пойа.
Графы и биология
Деревья играют большую роль в биологической теории ветвящихся процессов. Для простоты мы рассмотрим только одну разновидность ветвящихся процессов - размножение бактерий. Предположим, что через определенный промежуток времени каждая бактерия либо делится на две новые, либо погибает. Тогда для потомства одной бактерии мы получим двоичное дерево.
Нас будет интересовать лишь один вопрос: в скольких случаях N-е поколение одной бактерии насчитывает ровно K потомков? Рекуррентное соотношение, обозначающее число необходимых случаев, известно в биологии под названием процесса Гальтона-Ватсона. Его можно рассматривать как частный случай многих общих формул.
Графы и физика
Еще недавно одной из наиболее сложных и утомительных задач для радиолюбителей было конструирование печатных схем.
Печатной схемой называют пластинку из какого-либо диэлектрика (изолирующего материала), на которой в виде металлических полосок вытравлены дорожки. Пересекаться дорожки могут только в определенных точках, куда устанавливаются необходимые элементы (диоды, триоды, резисторы и другие), их пересечение в других местах вызовет замыкание электрической цепи.
В ходе решения этой задачи необходимо вычертить плоский граф, с вершинами в указанных точках.
Итак, из всего вышесказанного неопровержимо следует практическая ценность теории графов.
Похожие статьи
-
Теория Графов, 1.1 Историческая справка - Определение кратчайшего пути в графе
Граф дискретный программирование 1.1 Историческая справка ТЕОРИЯ ГРАФОВ - это область дискретной математики, особенностью которой является геометрический...
-
2.2 Нахождение кратчайших путей в графе - Определение кратчайшего пути в графе
Начальные понятия Будем рассматривать ориентированные графы G = < V , E> , дугам которых приписаны веса. Это означает, что каждой дуге < U ,...
-
1.2 Основные термины и теоремы теории графов - Определение кратчайшего пути в графе
1. Граф - Пара объектов G = ( X, Г ),где Х - конечное множество, а Г - конечное подмножество прямого произведения Х*Х. При этом Х называется множеством...
-
Введение - Определение кратчайшего пути в графе
Начало теории графов как математической дисциплины было положено Эйлером в его знаменитом рассуждение о Кенигсбергских мостах. Однако эта статья Эйлера...
-
Основные определения, термины и понятия - Визуализация графа цитирования
1. Граф - совокупность множества вершин и наборов пар вершин, называемых ребрами. 2. Ориентированный граф - граф в котором пары вершин в ребрах...
-
Задачи на графах, 2.1 Описание различных задач на графах - Определение кратчайшего пути в графе
2.1 Описание различных задач на графах Развитие теории графов в основном обязано большому числу всевозможных приложений. По-видимому, из всех...
-
Программа "Определение кратчайшего пути в графе" - Определение кратчайшего пути в графе
Программа "Определение кратчайшего пути в графе" разработана в среде "Delphi", работает под ОС "Windows"-95,98,2000,NT. Программа позволяет вводить,...
-
3.1 Язык программирования Delphi Delphi - язык и среда программирования, относящаяся к классу RAD - (Rapid Application Development _ "Средство быстрой...
-
Заключение - Визуализация графа цитирования
Визуализация мягко кластеризованных графов цитирования - актуальная и сложная задача, требующая многоуровневых и сложных подходов для решения. Но решение...
-
Заключение - Разработка программы для реализации редактора временных графов синхронизации
Результатом выполнения задания является реализованный редактор временных графов синхронизации (класс временных сетей Петри), соответствующий задачам,...
-
Силовые алгоритмы для иерархически-кластеризованных графов - Визуализация графа цитирования
На данный момент мы рассмотрели алгоритм для отрисовки некластеризованных графов и их улучшения. Теперь необходимо изучить подходы, которые используются...
-
Библиотека GridMD поддерживает три механизма определения действий, связываемых с узлами графа [8]. Узел графа может соответствовать исполнению стороннего...
-
Введение - Визуализация графа цитирования
В данной работе рассматриваются методы автоматической и полуавтоматической визуализации графов цитирования на плоскости. Визуализация графов на плоскости...
-
20. Пользователь через UI инициирует создание определения 21. Приложение получает данные описывающие определение и изменяет свое состояние 22. Приложение...
-
Поиск кратчайшего пути в лабиринте на языке Си
Лабораторная работа № 3 Поиск кратчайшего пути в лабиринте на языке Си Формулировка задания Найти кратчайший путь в лабиринте от текущего положения до...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Распространение новостной информации
Проведенное исследование позволило составить представление об особенностях распространения новостной информации в социальной сети Twitter. Была проведена...
-
Заключение - База данных "Определение факультативов для студентов"
В результате выполнения данного проекта были выработаны умения и навыки проектирования моделей базы данных, предназначенной для функционирования...
-
Улучшения классических силовых алгоритмов - Визуализация графа цитирования
Первым улучшением является добавление псевдо-гравитационной силы [11]. Эта сила притягивает все вершины к центру рабочей области. Обычно она линейна...
-
Для проведения тестов была написана программа задания единичного интервального графа. Входные параметры: число вершин, длина отрезка на котором задается...
-
Некоторые сведения из теории графов - Алгоритмы нескольких махов
Приведенные ниже определения взяты из [1,2,7-9], теоремы из [6]. Граф, или обыкновенный граф G -- это упорядоченная пара G := (V, E), где V -- это...
-
Автоматическая расстановка вершин на плоскости Для автоматической расстановки вершин использовался алгоритм основанный на работах Eades [9],...
-
Силовые алгоритмы расположения вершин на плоскости - Визуализация графа цитирования
Классический подход к решению таких задач это использовать алгоритм из семейства силовых. Основная идея таких алгоритмов - это рассматривать графы как...
-
В результате курсового проектирования были закреплены методы и приемы автоматизированного расчета САУ. Разработана собственная программа на языке...
-
Реализация визуализации анимации алгоритма - Визуализация графа цитирования
При работе алгоритма расположения вершин графа необходимо анимировать изменения графа в режиме реального времени. Для этого используется специальная...
-
Постановка задачи - Визуализация графа цитирования
В качестве результата выпускной квалификационной работы требуется создать программу, позволяющую визуализировать граф цитирования публикаций, которые...
-
Программа задания случайных графов Эрдеша - Реньи - Алгоритмы нескольких махов
Программа реализует алгоритм задания случайных графов Эрдеша - Реньи. В качестве входных параметров задаются число вершин и число ребер. Вершины ребер...
-
Заключение - Методика моделирования основных процессов разработки программного обеспечения
В рамках данной работы был рассмотрен процесс разработки ПО как части учебных проектов в НИУ ВШЭ - Пермь. Учебные проекты отличаются от реальных,...
-
Заключение - Программа: проверка истинности высказывания
В данной курсовой работе были проведены этапы разработки: - Постановка задачи. - Описание данных. - Составление псевдо кода. - Составление блок схемы. -...
-
Программные модули проекта, Представление графа в памяти ЭВМ - Алгоритмы нескольких махов
Все программы были реализованы на языке С++ на персональной ЭВМ с операционной системой Windows. Каждая программа представляет собой консольное...
-
Алгоритма LBFS+ достаточно для трехмахового алгоритма распознавания единичных интервальных графов, но для случая интервальных графов необходимы...
-
Работа алгоритма LBFS начинается с заданной вершины графа, которая в общем случае выбирается случайно. Получаемый порядок вершин также может быть основан...
-
Сегодня, когда ключевым трендом мировой образовательной политики стал регулярный мониторинг качества знаний, - реальной возможностью расширить и...
-
Заключение - Создание электронного учебника (по HTML) в редакторе Microsoft Front Page
Современная степень развития коммуникационных ресурсов открыла перед разумным человечеством новые горизонты на поле образовательной деятельности, но при...
-
Заключение - Системы поддержки принятия решений
Первые информационные системы появились в 50-х гг. В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на...
-
Визуализация кластерной структуры. Bubble Sets - Визуализация графа цитирования
Для визуализации кластерной структуры был выбран алгоритм Bubble Sets [18]. Это гибкий алгоритм, относящийся к оверлеям, основанным на областях...
-
Заключение - Исследование алгоритмов
В настоящей выпускной квалификационной работе была исследована процедура обучения каскадного классификатора с целью повышения точности и вычислительной...
-
Рассмотрим обобщенный метод определения запусков на технологические операции с использованием линейных сетевых стохастических моделей производственных...
-
Заключение - Создание модели хранилища данных
В проделанной работе были продемонстрированы навыки владения основными понятиями и методами, связанными с концепцией хранилищ данных (ETL, BI, data...
-
Заключение - Информационные модели
Информационный модель математический Дальнейшее развитие представлений информационного моделирования связано с развитием понятия связи, структур, ими...
-
Существующие решения - Визуализация графа цитирования
На данный момент не было найдено решений, которые полностью бы удовлетворяли всем требованиям, однако существуют те, которые реализуют их не все и/или не...
Заключение - Определение кратчайшего пути в графе