当前位置:

首页 > 编程开发 > 深入解析Ford-Fulkerson算法及其Python实现

深入解析Ford-Fulkerson算法及其Python实现

Ford-Fulkerson算法是贪心算法,用于计算网络中的最大流量。其原理是找到剩余容量为正的增广路径,只要找到增广路径,就可以继续增加路径和计算流量。直到增广路径不再存在,这时就能得出最大流量。Ford-Fulkerson算法的术语剩余容量:就是将容量减去流量,在Ford-Fulkerson算法中剩余容量是正数,才能继续作为路径。残差网络:是一个具有相同顶点和边的网络,使用残差容量作为容量。增广路径:是残差图中从源点到接收点的路径,最终容量为0。Ford-Fulkerson算法原理示例可能概念不是很清

Ford-Fulkerson算法是贪心算法,用于计算网络中的最大流量。其原理是找到剩余容量为正的增广路径,只要找到增广路径,就可以继续增加路径和计算流量。直到增广路径不再存在,这时就能得出最大流量。

Ford-Fulkerson算法的术语

剩余容量:就是将容量减去流量,在Ford-Fulkerson算法中剩余容量是正数,才能继续作为路径。

残差网络:是一个具有相同顶点和边的网络,使用残差容量作为容量。

增广路径:是残差图中从源点到接收点的路径,最终容量为0。

Ford-Fulkerson算法原理示例

可能概念不是很清晰,下面来看一个示例,流网络所有边的初始流量均为0,并有对应的容量上限,设起始点为S,接收点为T。

Ford-Fulkerson算法概念详解 Python实现Ford-Fulkerson算法

路径一,S-A-B-T路径剩余容量为8、9、2,最小值为2,因此路径一的流量为2,这时网络图的流量为2。

Ford-Fulkerson算法概念详解 Python实现Ford-Fulkerson算法

路径二,S-D-C-T路径剩余容量为3、4、5,最小值为3,因此我们可以将流量增加3,这时网络的流量为5。

Ford-Fulkerson算法概念详解 Python实现Ford-Fulkerson算法

路径三,S-A-B-D-C-T路径剩余容量为6、7、7、1、2,最小值为1,因此流量增加1,这时网络的流量为6。

Ford-Fulkerson算法概念详解 Python实现Ford-Fulkerson算法

至此,已经没有为正数的剩余容量,得出该流网络的最大流是6。

Python实现Ford-Fulkerson算法

from collections import defaultdict

class Graph:

    def __init__(self, graph):
        self.graph = graph
        self. ROW = len(graph)

    def searching_algo_BFS(self, s, t, parent):

        visited = [False] * (self.ROW)
        queue = []

        queue.append(s)
        visited[s] = True

        while queue:

            u = queue.pop(0)

            for ind, val in enumerate(self.graph[u]):
                if visited[ind] == False and val > 0:
                    queue.append(ind)
                    visited[ind] = True
                    parent[ind] = u

        return True if visited[t] else False

    def ford_fulkerson(self, source, sink):
        parent = [-1] * (self.ROW)
        max_flow = 0

        while self.searching_algo_BFS(source, sink, parent):

            path_flow = float("Inf")
            s = sink
            while(s != source):
                path_flow = min(path_flow, self.graph[parent[s]][s])
                s = parent[s]

            max_flow += path_flow

            v = sink
            while(v != source):
                u = parent[v]
                self.graph[u][v] -= path_flow
                self.graph[v][u] += path_flow
                v = parent[v]

        return max_flow

graph = [[0, 8, 0, 0, 3, 0],
         [0, 0, 9, 0, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 7, 2],
         [0, 0, 0, 0, 0, 5],
         [0, 0, 7, 4, 0, 0],
         [0, 0, 0, 0, 0, 0]]

g = Graph(graph)

source = 0
sink = 5

print("Max Flow: %d " % g.ford_fulkerson(source, sink))
本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系bd@zhengruan.com
作者最新文章
编程开发
相关文章 更多
codex安装windows教程桌面版完整安装步骤指南
codex安装windows教程桌面版完整安装步骤指南

详解如何在 Windows 电脑上通过 Microsoft Store 安装 Codex 桌面应用,包括启动登录、切换 Codex 模式、关联本地代码项目及终端环境配置的界面操作指引。

github配置ssh key windows
github配置ssh key windows

本文详解如何在Windows环境中使用PowerShell生成SSH密钥对,配置ssh-agent自动加载私钥,并将公钥安全添加至GitHub账户,最后通过git remote set-url切换为SSH地址,解决每次操作需输入账号密码的问题。

backdrop和background区别
backdrop和background区别

深入解析backdrop与background在网页开发及视觉设计中的区别。通过CSS代码示例,展示如何正确使用background设置元素背景,以及利用backdrop-filter创建弹窗遮罩模糊效果,避免概念混用。

windsurf ide download Windows版安装教程
windsurf ide download Windows版安装教程

详解 Windsurf IDE 在 Windows 系统的下载来源、安装步骤及首次启动界面。指导用户如何导入编辑器设置、打开项目文件夹及使用终端与 AI 功能,适合初次接触该工具的开发者阅读。

ServBay安装配置详细教程与操作指南
ServBay安装配置详细教程与操作指南

新手入门 ServBay 本地开发环境,详解安装包下载、Dashboard 状态监控、Packages 组件安装、Services 服务控制及 Websites 项目配置。掌握 .servbay.config 版本管理与日志排查技巧,快速搭建稳定的 PHP、Node.js 等多语言开发环境。

codekit环境配置指南从安装到环境搭建完整教程
codekit环境配置指南从安装到环境搭建完整教程

详解 CodeKit 在 macOS 下的安装步骤、项目导入方法、Sass与JavaScript编译设置及浏览器自动刷新功能,助您快速搭建高效的前端开发环境。

codex安装windows 命令行完整操作教程
codex安装windows 命令行完整操作教程

详解Windows环境下安装OpenAI Codex CLI的步骤,包括WSL环境检查、Node.js/npm配置、npm全局安装命令及首次启动验证,适合开发者快速上手。

NativeRest环境配置要求与完整操作教程
NativeRest环境配置要求与完整操作教程

学习如何配置 NativeRest REST API 客户端。涵盖 Windows/macOS/Linux 安装后的工作区创建、环境变量管理、请求编辑及响应查看步骤,帮助开发者快速完成基础环境搭建与连通性测试。

CSS设置透明度的注意事项有哪些?opacity属性详解
CSS设置透明度的注意事项有哪些?opacity属性详解

深入解析CSS中设置透明度的核心属性opacity,剖析子元素继承、事件穿透、层叠上下文等关键注意事项,并提供与rgba、hsla的实用选型对比。

flutter页面传值到后台的方法及示例代码
flutter页面传值到后台的方法及示例代码

flutter页面传值到后台的完整实现方法及示例代码,帮助读者快速掌握相关技术要点。

查看更多
精品专题 更多
装机必备
装机必备

正软商城装机必备专区,精选办公、浏览器、安全防护、影音播放、压缩解压、设计创作和系统工具等电脑常用正版软件,帮助用户快速完成新电脑软件配置。

Windows
Windows

正软商城Windows软件专区,汇集适用于Windows电脑的办公、设计、安全防护、影音播放、开发工具和系统优化软件,提供软件介绍、系统要求、正版授权及购买下载服务。

PDF教程
PDF教程

正软商城PDF教程频道提供PDF编辑、转换、合并、拆分、压缩及格式处理方法,同时介绍常用PDF软件和工具的使用技巧。

Mac软件 更多
WPS Office macOS版
WPS Office macOS版
macOS

WPS Office是一款面向macOS用户的综合办公套件,将文字处理、电子表格、演示文稿、PDF工具、模板与云协作整合在同一应用中。它兼容常见Microsoft Office格式,支持Intel及Apple芯片Mac,基础功能可免费使用,

Shapr3D macOS版
Shapr3D macOS版
Mac

Shapr3D是一款面向工业设计、机械工程、建筑概念和三维打印工作流的CAD软件。Mac版采用Parasolid建模内核,支持草图约束、实体建模、工程图、可视化渲染及常见CAD格式交换,并可通过账户在多台设备之间同步项目。

REAPER macOS版
REAPER macOS版
Mac

REAPER是Cockos开发的数字音频工作站,提供多轨音频与MIDI录制、剪辑、处理、混音和母带制作工具。Mac版兼容Intel与Apple芯片,支持AU、VST、VST3、CLAP等插件格式,并提供高度可定制的工作流程。

WINDOWS 更多
Autodesk Fusion Windows版
Autodesk Fusion Windows版
Windows

Autodesk Fusion 是面向产品设计与制造的云连接开发平台,在统一环境中整合三维 CAD、CAM、CAE、PCB、工程图、数据管理和团队协作功能,适合产品设计师、机械工程师、电子工程师及加工制造团队完成从概念建模、验证分析到生产交

Archicad Windows版
Archicad Windows版
Windows

Archicad 是 Graphisoft 面向建筑师、设计师、工程师及 BIM 团队开发的建筑信息模型平台。它把三维建筑建模、施工文档、数据管理、专业协调、实时协作和可视化集中在统一项目环境中,适合从概念方案到施工交付的完整建筑设计流程。

Vectorworks Architect Windows版
Vectorworks Architect Windows版
Windows

Vectorworks Architect 是面向建筑师、室内设计师和建筑顾问的综合设计与BIM平台,覆盖概念草图、二维制图、三维建模、施工文档、数据报表、可视化及开放式协作。它强调自由造型与数据化建筑对象并存,