最短路径算法案例的设计

数据结构是计算机专业的核心课程之一,最短路径算法是数据结构课程中的一个核心章节,与社会实践紧密融合,在路径优化中具有非常重要的作用,也蕴含丰富的思政元素。迪杰斯特拉算法是最经典的求解最短路径算法,算法的教学实施对学生实践能力和科学素养的培养,具有深远的意义。本文从实际应用和课程思政教学两个角度,给出求解最短路径算法的案例设计,并取得良好的教学效果。

基于灰色关联分析与最短路径算法的供应商选择研究

随着企业间竞争与协作关系的深化,需要基于整个供应链网络结构来考虑供应商的评价选择问题。运用灰色关联分析与最短路径算法结合的评价模式选择供应商,有利于使供应链节点企业间更好地合作,有效提高供应链运作的效率。营造信息共享环境,加强供应链节点企业间的协同合作,建立企业间的数据联盟能有效地应用该评价模式。

基于最短路径算法的近零能耗建筑被动式节能设计参数优化分析

本文以近零能耗建筑为主要研究对象,着重从建筑节能的角度,基于最短路径算法的原理,在明确近零能耗建筑被动式节能设计要求的前提下,结合我国近零能耗建筑节能设计的经验,探讨能够有效优化被动式节能设计参数的方法,以构建建筑模型的方式来为节能计算提供更科学的依据,为近零能耗建筑的设计建造提供优化思路。

基于转向限制和延误的双向启发式最短路径算法

提出了基于节点的交通网络拓扑关系模型,描述交通网络的物理连通性以及逻辑连通性;根据对偶图的思想,定义搜索节点结构,处理交叉口转向限制和延误;改进传统的Dijkstra算法,提出了基于搜索节点的双向启发式A*算法,使用二叉堆优先级队列存储扩展节点,RB-tree存储标记节点。实验表明,本算法在效率和结果两方面都能满足车辆导航系统路径规划的要求。

平行四边形限制最短路径算法及其在交通网络中的应用

现有的最短路径搜索算法如D ijkstra算法或椭圆限制的D ijkstra算法等计算效率较低,有待进一步改进。作者在椭圆限制的D ijkstra算法基础上,通过对椭圆进行线性化处理和对限制用的多边形进行优选,得出一种平行四边形限制的最短路径算法,使搜索效率有了较大程度的提高,通过对各种算法的运行结果进行对比,证明了本算法的有效性和快速性。

卫星时变拓扑网络最短路径算法研究

在提出卫星时变拓扑网络模型的基础上,首先证明了传统网络中的最短路径算法(如Dijkstra算法)在卫星时变拓扑网络中使用存在局限性,给出了一种可适用于卫星时变拓扑网络的最短路径算法并利用卫星节点间邻居关系的相对规律性,对算法进行了优化.相关仿真表明该算法比目前常用的卫星网络路由算法(如DVTR)更适合于切换频繁的卫星网络.

基于最短路径算法的舰船通道逃逸路线研究

当舰船发生灾变时,正确的疏散指挥是避免和减少人员伤亡的关键,而选择合理的逃逸路线又是正确指挥的前提。在N-最短路径的模型基础上,讨论了逃逸路线的可行性以及道路权重的计算;然后根据舰船的实际情况建立简易模型,讨论两点之间前N条最短逃逸路径的求法。对结果进行了分析并提出进一步开展优化的设想。

最短路径算法的并行化策略分析

常见的最短路径算法多是研究单源多汇或多源多汇问题,针对单源单汇最短路径并行算法的研究较少。为此,该文探讨基于并行Boost库、网络分割、对向搜索的最短路径并行算法;并应用DIMAS提供的路网数据进行了相关实验。结果表明:对向搜索的并行算法效率较高,算法耗时为串行Dijkstra算法的1/4～1/2。

基于k最短路径算法的负荷停电风险在线评估

传统负荷评估方法结果的准确性取决于故障假设的规模,并且相应负荷转供的计算量大,难以满足在线评估的快速性要求。针对传统方法的问题,首先对在线停电风险评估的相关概念进行详细阐述和定义。在此基础上,提出一种改进的k最短路径算法求取不含环路的所有负荷供电路径,再进行安全校验,进一步得出负荷的可行供电路径用以计算负荷停电概率和停电风险值。算例表明,所提方法准确、全面和高效,可以有效反映负荷的停电风险。

一种新的最短路径算法

定义了有向图的代价邻接矩阵和最短路径矩阵,给出了称为“乘位加比小”的一种代价邻接矩阵间的新运算。基于该矩阵运算,证明了一种称为“代价邻接矩阵乘位加比小算法”新的最短路径算法。其结果可实现有向图全局最短寻径,并且对于任意类型的有向图,总是可准确求得其最短路径。E.W.Dijkstra提出的标号法是一种公认的求最短路径的较好算法,但在某些情况下寻径结果并非最优,文中提出的新算法克服了其缺点。

最短路径算法分析及其在公交查询的应用

通过对常见的最短路径及其算法的分析，指出以往的最短路径算法不能实现公 交路线的查询，提出更适合公交查询的最短路径算法以及广州市公交线路查询系统的实现。

交通网络限制搜索区域时间最短路径算法

在基于四叉堆优先级队列的改进型Ｄｉｊｋｓｔｒａ 最短路径算法的基础上，进一步提出了利用交通网络的空间分布及方位特征构造限制区域的时间最短路径算法。在对城市交通网络空间分布特征进行统计分析的基础上，针对具体的起、终节点，设定合理的椭圆限制搜索区域，以减少算法的搜索规模。针对椭圆限制搜索区域算法由于计算量大而效率不高的弱点，提出了矩形限制搜索区域算法，达到既减小算法搜索规模，又提高算法运行效率的目的。

剩余最短路径算法应用于起迄点交通调查统计

从研究旅行者的出行行为特征出发,并结合道路网拓扑关系,提出一种全新的剩余最短路径算法,用于起迄点交通量调查统计.对于每个起迄点对,先找到连接这个起迄点对的最短路径,再把这个路径上调查到的交通量从路段上转移到该起迄点对上.再寻找剩余的下一个最短路径,也把相应的路径调查交通量从路段上转移到起迄点对上.这样重复下去,直到该起迄点对的交通量全部从调查路段上转移至起迄点对.该方法可以有效解决交通出行被重复统计和被遗漏的情况,还可以为今后的起迄点调查提供更合理的测点.

国际航线网络中K条最短路径算法改进与仿真

K条最短路径(KSP)问题是国际航线网络实际路径优化问题。通过对航线网络特征与K条最短路径算法的分析,研究了解决KSP问题的典型Yen算法。针对Yen算法求解候选路径占用大量运算时间的问题,提出一种改进Yen算法。改进Yen算法通过借助A*算法的启发式策略,减少了产生候选航线路径的时间,从而提高了算法的搜索效率并减小了算法搜索的规模。通过对国际航线网络实例的仿真,实验结果表明改进Yen算法能够快速求解国际航线网络中的KSP问题;同时,与Yen算法相比,运算效率提升了75.19%以上,能够为航线路径优化提供决策支持。

三角网格模型上任意两点间的近似最短路径算法研究

提出一种任意三角网格模型上两点间的近似最短路径算法 该算法首先将三角网格模型表示为带权图结构 ,然后用Dijkstra算法计算带权图中两顶点间的最短路径 ,并将其作为网格模型上该两点间最短路径的初始近似 通过不断地迭代对相关三角形边进行自适应细分 ,并构造每次细分后新的带权图 ,从而对网格模型上的两点间最短路径进行迭代逼近 该算法效率高 ,可以很好地控制精度 ,适用于大型三角网格模型两点间最短路径寻找

大数据环境下的动态最短路径算法

数量庞大、类型复杂的海量数据给智能交通带来了新的挑战.文中对交通诱导中的动态最短路径问题进行了研究,提出了动态交通网络数学模型,在此基础上设计了考虑交叉口延时的动态最短路径算法,并使用当前流行的大数据技术,设计了基于Ha Loop MapReduce的动态最短路径并行计算模型,最后在连续流智能交通管控平台上对算法进行了测试.实验结果表明,文中设计的算法和基于大数据的并行计算模型可以有效地查找到大规模路网中的动态最短路径,同时能很好地满足实时性需求.

基于最短路径算法的用户最优动态配流模型

建立了描述路段交通量变化的状态方程及相关约束，在最短路径算法的基础上，给出了多起点多讫点以及Ｏ－Ｄ量随时间变化路网的动态用户最优配流解（ＤＵＯ）算法．仿真结果验证了模型及算法的有效性．

考虑信号交叉口等待时间的最短路径算法

在甄别等待时间和延误的基础上,首先提出了信号交叉口处等待时间函数,并分析了信号交叉口处等待时间特性;其次,在假设路段行程时间固定的基础上重新定义路网的邻接矩阵,提出信号交叉口属性表,并结合重新定义的路网参数,将信号交叉口等待时间引入算法之中,提出了新的标号算法,即考虑信号交叉口等待时间的最短路径算法(CWTSI SP algorithm),用以求解本文网络最短路径问题.数值试验的结果表明,CWTSI SP算法考虑了信号交叉口的等待时间,并分析了最短路径和最短行程时间随开始时间的不同而变化的特性.算法具有较好的效率,并贴近交通现象本质,对于动态交通流分析具有良好的实用性.

K则最短路径算法效率与精度评估

精度和效率是决定最短路径算法实用价值的重要依据。对于K则最短路径问题,各种理论严密算法和有损算法的实用性分析是目前研究的薄弱环节。理论严密算法的实际运行效率比较及其有损算法的精度损耗与效率提高幅度的定量化一直未得到深入研究。针对这一问题,在对K则最短路径算法进行系统分类的基础上,分析了各种经典的理论严密算法和精度有损算法的特征与时间复杂度,结合实际城市路网数据对各种K则最短路径算法的运行效率和精度进行了测试和比较。结果显示,与有损算法相比,理论严密的K则最短路径算法普遍缺乏实用性,只有多重标号算法适合于某些要求精度无损的应用;而一些有损K则最短路径算法以较小的精度损失换取了较大幅度的效率提高,尤以双向搜索算法最具应用推广价值。

网络最短路径算法的改进及实现

从节约存储空间和提高运算速度方面对Dijkstra最短路径算法进行了改进.定义新的节点类来高效存储网络的拓扑信息,节省了计算机存储空间;采用满二叉堆数据结构对节点进行排序并选取最短路径节点,大大提高算法效率.仿真例子表明,对于某些网络结构,改进算法能把传统Dijkstra算法的时间复杂度由原来的O(N2)近似降至O(N).