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指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

1.符号说明:

符号 说明
指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)
表示顶点vi和vj之间距离
指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)
决策变量
指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)
顶点
E 弧的集合

2.模型说明:

  构造赋权图    G=(V,E,W),V为顶点集合,E为边集的集合(储存顶点和边的信息),W为邻阶矩阵其分量为:

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

  此处假设有向图有n个顶点,即求从顶点

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

到顶点

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

的最短路。决策变量

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

,当其为1,说明弧

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

位于顶点

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

到顶点

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

的最短路,否则其为0。其数学规划表达式为:

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

3.实例分析:

    用点表示城市(A,B,B1,B2,C1,C2,C3,D),点与点之间连线表示城市有道路连接 ,连线旁边数字表示道路长度,现计划从城市A到城市D铺设一条天然气管道 ,请设计最小长度管道铺设方案。                     

指定顶点之间最短路规划 lingo与matlab实现(有向图)

matlab代码如下:

a=zeros(7);
a(1,2)=2;
a(1,3)=4;a(2,4)=3;a(2,5)=3;a(2,6)=1;a(3,4)=2;a(3,5)=2;a(3,6)=3;a(4,7)=1;a(5,7)=3;a(6,7)=4;
b=sparse(a);%构造稀疏矩阵
[x,y]=graphshortestpath(b,1,7)%matlab自带的图论工具箱,此处是有向图,x代表铺设长度,y代表经过节点顺序
view(biograph(b,[]))%可视化
           

lingo代码如下:

model:
sets:
cities/A,B,B1,B2,C1,C2,C3,D/;!输入城市编号;
roads(cities,cities)/A B1,A B2,B1 C1,B1 C2,B1 C3,B2 C1,B2 C2,B2 C3,C1 D,C2 D,C3 D/:w,x;
endsets
data:
w=2 4 3 3 1 2 3 1 1 3 4;!输入道路长度;
enddata
[email protected](cities);!城市的个数;
[email protected](roads:w*x);
@for(cities(i)|i#ne#1#and#i#ne#n:
	@sum(roads(i,j):x(i,j))[email protected](roads(j,i):x(j,i)));
@sum(roads(i,j)|i#eq#1:x(i,j))=1;
@sum(roads(i,j)|j#eq#n:x(i,j))=1;
end
           

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