第1章 概论
我们生活在一个网络社会中。从某种意义上说,现代社会是一个由计算机信息网络、电话通信网络、运输服务网络、能源和物质分派网络等各种网络所组成的复杂的网络系统。网络优化就是研究如何有效地计划、管理和控制这个网络系统,使之发挥*大的社会和经济效益。
网络优化是运筹学(Operations Research)中的一个经典和重要的分支,所研究的问题涉及经济管理、工业工程、交通运输、计算机科学与信息技术、通讯与网络技术等诸多领域。本书中将要讨论的*短路问题、*大流问题、*小费用流问题和匹配问题等都是网络优化的基本问题。
本章主要介绍网络优化问题的一些实际例子以及图与网络的基本概念,初步介绍计算复杂性理论,为后续章节的学习奠定基础。
1.1 网络优化问题的例子
我们首先通过一些例子来了解网络优化问题。
例1.1 公路连接问题
某地区有若干个主要城市,现准备修建高速公路把这些城市连接起来,使得从其中任何一个城市都可以经高速公路直接或间接到达另一个城市。假定已经知道了任意两个城市之间修建高速公路的成本,那么应如何决定在哪些城市间修建高速公路,使得总成本*小?