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: