Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Программная реализация алгоритма решения задачи почтальона

Работа №71306

Тип работы

Дипломные работы, ВКР

Предмет

информационные системы

Объем работы43
Год сдачи2018
Стоимость4280 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
289
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 ТЕОРИТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 5
1.1. Основные определения и понятия в теории графов 5
1.2. Эйлеровы графы 7
1.3. Задача почтальона 10
1.4. Основные структуры данных для машинного представления
графов 11
1.5. Влияние структур данных на трудоёмкость алгоритмов 15
1.6 Алгоритм Дейкстры 18
1.7 Алгоритм построения эйлерова цикла (Флери) 21
1.8 Венгерский алгоритм 22
2 ПРОЕКТНЫЙ РАЗДЕЛ 24
2.1. Неформальная постановка задачи 24
2.2. Задача, сформулированная в терминах теории графов 24
2.3. Проектирование алгоритмов решения задачи почтальона 25
3 РАЗРАБОТКА И ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ 31
3.1 .Реализация алгоритма решения задачи почтальона 31
3.2. Тестирование разработанного приложения 32
3.3 Эффективность работы алгоритма решения задачи почтальона
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 36
ПРИЛОЖЕНИЯ


Задачи маршрутизации значимы для сфер логистики и управления транспортом. Проблемы маршрутизации в основном связаны с определением оптимального набора линий в мультиграфе. Цель почтальона считается особенным случаем проблемы маршрутизации, обладающим большое количество возможных дополнений. Почтальон обязан разнести почту согласно вверенному ему району, с целью чего он проходит по абсолютно всем без исключения улицам района и возвращается в начальную точку (в почтовое отделение). Необходимо отыскать короткий путь почтальона. Эта задача достаточно современна: оптимальные маршруты необходимо проводить для различных автомобилей, размечающих, посыпающих и поливающих дороги населенных пунктов. В представлении проблемы почтальона графом перекрестки соответствуют вершинам, а отрезки улиц между перекрестками — ребрам. В общем случае данной модели мало, так как отрезки улиц обладают различную длину, а в задаче надо уменьшить непосредственно длину маршрута. Точной моделью станет взвешенный граф, в котором ребрам приписаны положительные числа.
Целью, этой выпускной квалификационной работы является описание и реализация различных алгоритмов решения задачи почтальона, а кроме того дальнейшее сравнение эффективности и методы оптимизации данных алгоритмов в графах с различными характеристиками.
Данная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 10 рисунков, 14 использованных источников. В введении коротко сформулирована предметная область и цели исследования.
Первая глава содержит в себе описание главных понятий теории графов, описывается критерий существования эйлерова цикла. Эта глава включает теорему существования эйлерова цикла и доказательство достаточности и необходимости. Описывается неформальная задача почтальона и рассматривается алгоритмы решения задачи почтальона в терминах теории графов. Также описывается алгоритмы Дейкстры, алгоритм Флёри и алгоритм Маркеса-Куна.
Во второй главе описаны формальная и неформальная постановки задачи почтальона. Показаны блок-схемы алгоритмов решения задачи почтальона.
В третьей главе описывается практическая реализация алгоритма. Рассмотрена работа алгоритма в примере тестовых путей. Приведено сравнение эффективности работы в таблицах и в диаграмме для графов, содержащих различное число вершин и ребер.
В заключении приведены основные выводы, в приложениях содержится полный код разработанных программ.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В данной выпускной квалификационной работе были выполнены все поставленные задачи. Были реализованы алгоритмы решения задачи почтальона, и проведено их тестирование.
В рамках данной работы был реализован алгоритм решения задачи почтальона на языке C++ в среде MicrosoftVisualStudio 2015.
Следует заметить, что алгоритм решения задачи почтальона может применяться для различных задач маршрутизации, как например для разработки кратчайшего маршрута снегоуборочной машины.
Стоит заметить, что только в случае ориентированного и неориентированного графа задача почтальона имеет полиномиальное решение.
На диаграмме видно, что поиск кратчайшего пути на ориентированном графе занимает больше времени. Так же стоит отметить: при достижении 500 вершин и 1000 ребер заметносильное увеличение времени работы алгоритма.



[1] Кармен, Т. Алгоритмы. Построение и анализ / Т. Кармен. — Издательство «Вильямс», 2010.
[2] Munchers, J.Algorithms for the Assignment and Transportation Problems / J. Munchers.— 1957.— Pp. 32-38.
[3] Kuhn, H.W. The Hungarian Method for the assignment problem / H. W. Kuhn. — 1955.— Pp. 83-97.
[4] Асанов, М. Дискретная математика: Графы, матрицы, алгоритмы / М. Асанов, В. Баранский, В. Расин. — СПБ: Издательство «Лань», 2010.
[5] Jensen, J. Digraphs.Theory, Algorithms and Applications / J. Jensen.— 2007.
[6] Берж, К. Теория графов и ее приложения / К. Берж. — Москва: издательство иностранной литературы, 1962.
[7] Новиков, Ф. Дискретная математика для программистов. / Ф. Новиков. — Издательство «Питер», 2000.
[8] Ловас, Л. Н. Прикладные задачи теории графов / Л. Н. Ловас. — Москва: Мир, 1998.
[9] Кристофидес, Н. Теория графов. Алгоритмический подход. / Н. Кристофидес. — Издательство «Мир», 1978г.
[10] Басакер, Р. Конечные графы и сети / Р. Басакер, Т. Сали. — Москва: Наука,1974.
[11] В.А. Носов. Комбинаторика и теория графов, МГТУ, 1999 г.
[12] Ф.А. Новиков. Дискретная математика для программистов, Питер, 2001г.
[13] В.М. Бондарев, В.И. Рублинецкий, Е.Г. Качко. Основы программирования, 1998 г.
[14] Ильев, В.П. Комбинаторные задачи на графах: учебное пособие / В. П.
Ильев. - Омск: Изд-во Ом.гос. ун-та, 2013. - 80 с.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ