本章開始講一些計算題了,主要是刷題,每年都會考,原來是在這裡啊,之前考高項的時候也有類似的題型,我還好奇這些題出自哪裡,原來是系分的這個章節,其實也都是一些算法題,開發出身的應該是似曾相識,估計刷力扣的時候應該會遇到過!其實就是用數學去解決現實中遇到的實際問題了,把實際問題抽象成數學模型,對應現在很火的算法,當然咱們系分要比這個簡單,隻要掌握解題思路就可以,畢竟上午時間很充足。
1.最小生成樹1.開發商需要在某小區9棟樓房之間敷設自來水管道,使各樓都能連通,又能使總成本最低。經勘察,各樓房之間敷設管道的路徑和成本(單位:千元)如下圖所示:
A.13 B.14 C.15 D.16
解析:一個有 n 個結點的連通圖的生成樹是原圖的極小連通子圖,且包含原圖中的所有 n 個結點,并且有保持圖連通的最少的邊。 [1] 最小生成樹可以用kruskal(克魯斯卡爾)算法或prim(普裡姆)算法求出。
舉例:我們要在n個城市中建立一個通信網絡,則連通這n個城市需要布置n-1一條通信線路,這個時候我們需要考慮如何在成本最低的情況下建立這個通信網。
上邊是百度搜的,最小生成樹概念。
思路:n個節點聯通,最少需要n-1個邊即可,不能産生環路。
看靈魂畫師,一步步畫,從成本最低的1開始畫,直到沒有環路為止
答案選A
2.己知八口海上油井(編号從1#到8#)相互之間的距離(單位:海裡)如下表所示,其中1#油井離海岸最近為5海裡。現從海岸開始鋪設輸油管道,經1#油井将這些油井都連接起來,管道的總長度至少為()海裡(為便于計量和維修,管道隻能在油井處分叉)
A.5 B.9 C.10 D.11
解析:8個油井7條邊,給表格不給圖
最小生成樹,兩種類型的考法,1.給圖,2.不給圖,給表格
答案C,注意離海岸還有5公裡要加上!
2.最短路徑
1.下表記錄了六個結點A、B、C、D、E、F之間的路徑方向和距離。從A到F的最短距離是()。
A、38 B、40 C、44 D、46
解析:最短路徑應該也會出圖形,不單單上邊的表格,就是窮舉了,最簡單的方式,沒那麼多複雜,就是計算比較多!
A-F最短路徑,依次求A-F最短路徑
A-B:11
A-C:分兩個路徑1.A-B-C=11 13=26,2.A-C=16
A-D:分A-B-C-D,A-B-D,A-C-D,A-D四個路徑,
A-B-C-D=11 13 14=38,A-B-D=11 16=27,A-C-D=16 14=30,A-D=24
A-E:分A-B-C-D-E,A-B-E,A-B-C-E,A-C-D-E,A-C-E,A-D-E,A-E七種路徑,
A-B-C-D-E=38 14=52,A-B-E=11 21=32,A-B-C-E=11 13 17=41,A-C-D-E=30 14=44,A-C-E=16 17=33,A-D-E=24 14=38,A-E=36。
A-F:分A-F,
A-B-F,A-B-C-F,A-B-D-F,A-B-E-F,
A-B-C-D-F,A-B-C-E-F,A-B-C-D-E-F,
A-C-F,A-C-D-F,A-C-E-F,
A-C-D-F,A-C-D-E-F,
A-D-F,A-D-E-F,
A-E-F,16中情況:
A-F=54,A-B-F=11 29=40,A-B-C-F=26 22=48,A-B-D-F=27 17=44,A-B-E-F=32 15=47,
A-B-C-D-F=38 17=55,A-B-C-E-F=41 15=56,A-B-C-D-E-F=52 15=67,
A-C-F=16 22=38,A-C-D-F=30 17=47,.............算到這裡可以不用算了,答案最低就是38了,選A
思路很清晰,簡單有效,就是有點耗時。
3.網絡與最大流量1.下圖标出了某地區的運輸網,各節點之間的運輸能力如下表所示。那麼,從節點①到節點⑥的最大運輸能力(流量)可以達到多少萬噸/小時?
解析:短闆優先(比如上圖1-2-5-6這個路徑為例,最大的運輸量取決于最短闆1-2的運輸量6萬噸,多了也運不過去了),實時更新(還是以1-2-5-6路徑舉例,1-2的6萬噸運過去之後,2-5運力7-6=1,隻剩下1萬噸了,1-2路徑就變成0了,理解理解每小時最多的流量),每一次運輸的過程都要加起來!
思路就三點:1.短闆優先,2.實時更新,3.每次運輸都相加,最終得到最大運輸量!
路徑有很多條,上圖隻是一種情況,但是所有路徑的最終運力結果都是一樣的!
2.X、Y、Z是某企業的三個分廠,每個分廠每天需要同一種原料20噸,下圖給出了鄰近供應廠A、B、C的供應運輸路線圖,每一段路線上标明了每天最多能運輸這種原料的噸數。根據該圖可以算出,從A、B、C三廠每天最多能給該企業運來這種原料共()噸。
A.45 B.50 C.55 D.60
解析:也是網絡與最大流量的題,區别與第一題,起點終點不唯一,多個起點多個終點!
大家看圖領會做題思路吧!我隻是讓大家明白思路,完全不用畫這麼麻煩的圖,主要是幫助大家理解。
答案選C
4.線性規劃不止考計算,還考理論,如下:
在一組約束條件下來尋找目标函數的極值(極大值和極小值)問題。
線性規劃問題的數學模型通常由線性目标函數、線性約束條件、變量非負條件組成(實際問題中的變量一般都是非負的)。
線性規劃問題就是面向實際應用,求解一組非負變量,使其滿足給定的一組線性約束條件,并使某個線性目标函數達到極值。滿足這些約束條件的非負變量組的集合稱為可行解域。
可行解域中使目标函數達到極值的解稱為最優解。
線性規劃問題的最優解要麼是0個(沒有),要麼是唯一的(1個),要麼有無窮個(隻要有2個,就會有無窮個)。
在實際應用中,可以直接求約束條件方程組的解,即是交叉點,将這些解代入到目标函數中判斷是否極值即可。
1.某企業需要采用甲、乙、丙三種原材料生産I、II兩種産品。生産兩種産品所需原材料數量、單位産品可獲得利潤以及企業現有原材料數如下表所示,則公司可以獲得的最大利潤是( )萬元。取得最大利潤時,原材料( )尚有剩餘。
A.21 B.34 C.39 D.48
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
解析:先讀懂圖的意思吧!然後就是假設未知數,生産I為X,II為Y,就是求9X 12Y的最大值,也就是利潤。
我簡單解釋下:x y<=4,4x 3y<=12,x 3y<=6這三個式子怎麼的出來的,我明明假設的生産I産品x噸,生産II産品Y噸。
每生産1噸I産品,需要1噸甲,按照這個比例,假設x噸I,A噸甲,則A=X
每生産1噸II産品,需要1噸甲,按照這個比例,假設y噸II,B噸甲,則B=Y
A B<=4(甲的現有原料不能超過4噸),所以x y<=4!
同理:
每生産1噸I産品,需要4噸乙,按照這個比例,假設x噸I,C噸乙,則1/4=x/C,C=4X,
每生産1噸II産品,需要3噸乙,按照這個比例,假設y噸II,D噸乙,則1/3=y/D,D=3y
C D<=12(乙的現有原料不能超過12噸),所以4x 3y<=12!
每生産1噸I産品,需要1噸丙,按照這個比例,假設x噸I,E噸丙,則E=X,E=x,
每生産1噸II産品,需要3噸丙,按照這個比例,假設y噸II,F噸丙,則,1/3=y/F,F=3y,
E F<=6(丙的現有原料不能超過6噸),x 3y<=6!
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