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图论与网络算法  011M4021H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:高随祥
课程编号: 011M4021H 课时: 40 学分: 2.0
课程属性: 专业核心课 主讲教师:高随祥
英文名称: Graph Theory and Network Algorithm

教学目的、要求

本课程系统地讲授图论与网络流理论的基本概念、方法和定理,介绍该领域重要的问题以及典型的算法,展示图论与网络流模型及方法的广泛应用。
本课程适合数学、运筹学、系统科学各专业研究生作为专业基础课,同时也可供物理学、化学、生物与生命科学、计算机科学与技术、电子科学与技术、通信与信息科学、网络工程、复杂网络与系统、资源与环境、物流与交通运输、管理科学与工程、以及过程工程、自动控制等学科专业的研究生选修。
通过本课程的学习,为学生从事有关方向的理论研究打下基础,也为学生进行相关的应用研究提供有力的工具。

预修课程

高等数学、线性代数

教 材

高随祥编著,《图论与网络流理论》,高等教育出版社,2009年1月。

主要内容

(标*为重点内容;标#为难点内容)
图的基本概念,最短路问题*#:2学时
树及其基本性质*,生成树与最小生成树*:2学时
割点和割边*,连通度和边连通度*#:2学时
2-连通图的性质*,Menger定理#,可靠通信网络的设计:2学时
匹配与最大匹配*#,完美匹配*#:2学时
二部图的匹配*#,二部图中最大匹配和最大权匹配的算法**:2学时
Euler图*,中国邮递员问题*:2学时
Hamilton图*#,旅行商问题*#:2学时
支配集、点独立集、点覆盖集*#:2学时
边独立集与边覆盖集*#;支配集、点独立集、点覆盖集的求法*:2学时
边染色*#:2学时
点染色*#,色多项式:2学时
图的边染色算法和点染色算法*:2学时
平面图的概念,欧拉公式及其应用*:2学时
可平面图的判断*#,平面图的对偶图*,外可平面图*#:2学时
有向图的基本概念;有向路与有向圈*#:2学时
有向图的连通性及无向图的强连通定向*#;Euler有向图和Hamilton有向图*:2学时
网络与网络流的基本概念,最大流问题及其标号算法*#:2学时
求最大流的Dinic算法*#,求最大流的推拉流算法:2学时
最大流问题的一些扩展,最小费用流问题*#:2学时

参考文献

[1] J.A. Bondy, and U.S.R. Murty, Graph Theory with Applications, The Macmillan Press LTD. 1976.(中译本:吴望名、李念祖、吴兰芳、谢伟如、梁文沛译,图论及其应用,科学出版社,1984)。
[2] D.B. West, Introduction to Graph Theory (second edition), Prentice-Hall, Inc., 2001. (中译本:李建中、骆吉周译,图论导引,机械工业出版社,2006)。
[3] G. Chartrand, and Ping Zhang, Introduction to Graph Theory, McGraw-Hill Companies, Inc.,2005. (中译本:范益政、汪毅、龚世才、朱明译,图论导引,人民邮电出版社,2007)。
[4] D. Reinhard, Graph Theory (second edition), Springer-Verlag, New York, (2000)43-67. (影印版:图论,世界图书出版公司, 2003).
[5] W.T. Tutte, Graph Theory, Cambridge University Press, (2001) 32-114.(影印版:图论,机械工业出版社,2004).
[6] R.K. Ahuja, T.L. Magnanti, and J.B. Orlin, Network Flows: Theory, Algorithms, and Applications, Pearson Education, Inc., 1993.(影印本:网络流:理论、算法与应用,机械工业出版社,2005)
[7] 王树禾,图论及其算法,中国科技大学出版社,1994。
[8] 卜月华,图论及其应用,东南大学出版社,2000年。
[9] 孙惠泉,图论及其应用,科学出版社,2004。
[10] 殷剑宏,吴开亚,图论及其算法,中国科学技术大学出版社,2003。
[11] 蒋长浩,图论与网络流,中国林业出版社,2001。 
[12] 张先迪,李正良,图论及其应用,高等教育出版社,2005。
[13] 谢政,网络算法与复杂性理论(第二版),国防科技大学出版社,2003。
[14] 王朝瑞,图论(第三版),北京理工大学出版社,2001。
[15] 田丰,马仲蕃,图与网络流理论,科学出版社,北京,1987。

授课时间: 星期一, 第9、10节
授课地点: 教1-109
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13

授课时间: 星期日, 第5、6节
授课地点: 教1-109
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13

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