Алгоритм фронта волны.
Пусть необходимо найти минимальный путь из вершины в вершину .
1. Выписываются все вершины с 1 по n. Вершина помечается индексом 0.
2. Находится первый фронт волны как множество вершин образа вершины .
(3.17)
3. Все вершины, принадлежащие первому фронту волны, помечаются индексом 1.
4. Вводится счетчик шагов (фронтов волны) .
5. Если или , то вершина недостижима из вершины, и работа алгоритма на этом заканчивается. В противном смысле переходим к пункту 6.
6. Если , то переходим к пункту 8. В противном случае существует путь из вершины в вершину длиной в единиц, и этот путь минимальный:
7. Находятся промежуточные вершины z по правилу:
, (3.18)
где - прообраз вершины - множество вершин, из которых заходят дуги в вершину
8. Определяется фронт волны как все непомеченные вершины, принадлежащие образу вершин - го фронта волны. Помечаются индексом вершины фронта волны. Далее осуществляется переход к пункту 5.
ПРИМЕР
Пусть задан граф матрицей смежности:
Необходимо найти минимальный путь из вершины в вершину (по алгоритму «фронта волны»).
1. Выпишем все вершины. Вершина помечается индексом «0»
2. Находится первый фронт волны:
3. Все вершины, принадлежащие первому фронту волны, помечаются индексом «1».
0 1 1
4. Так как , и , то определяем второй фронт волны:
5. Все вершины, принадлежащие второму фронту волны, помечаются индексом «2».
0 2 2 1 1
6. Так как , и , то определяем третий фронт волны:
7. Так как , то существует путь из вершины в вершину длиной 3 единицы:
8. Находятся промежуточные вершины :
Выберем
Выберем
Таким образом, минимальный путь из вершины в вершину имеет вид: