網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法及顯示方法研究

宋碧慧

（長(zhǎng)沙師范學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法及顯示方法研究

宋碧慧

（長(zhǎng)沙師范學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410100）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，也使得網(wǎng)絡(luò)圖在人們現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用越來越普遍。事實(shí)上，現(xiàn)實(shí)生活中很多實(shí)際問題的解決都需要依靠網(wǎng)絡(luò)圖，而制作網(wǎng)絡(luò)圖需要應(yīng)用到一定的計(jì)算機(jī)算法和顯示方法。文章主要分析了圖論發(fā)展歷史以及后期期待，探討了網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法和顯示方法，其中網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法主要包括邊符號(hào)控制算法以及點(diǎn)符號(hào)的控制算法，除此之外，還簡(jiǎn)單陳述了計(jì)算機(jī)算法和顯示方法的研究在實(shí)際運(yùn)用中的改進(jìn)研究，為應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖解決現(xiàn)實(shí)問題提供了相應(yīng)的參考依據(jù)。

網(wǎng)絡(luò)圖；計(jì)算機(jī)算法；顯示方法

在如今這個(gè)信息不斷更新的時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法和顯示方法被大范圍地應(yīng)用并得到研究者的更多關(guān)注與支持，對(duì)相關(guān)研究的不斷創(chuàng)新不僅需要及時(shí)培養(yǎng)相關(guān)方面的人才，還需要對(duì)其研究的目標(biāo)和發(fā)展的方向進(jìn)行定位，從而讓該項(xiàng)研究創(chuàng)造出更大的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)跟人們的生活聯(lián)系越來越緊密，經(jīng)過仔細(xì)分析就會(huì)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)實(shí)生活中很多實(shí)際問題的解決都是由于應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)。在解決實(shí)際問題的過程中，促進(jìn)了圖論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合發(fā)展。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的問題，無論是從定性還是從定量的角度都能夠凸顯其顯著的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法和顯示方法是計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖論結(jié)合最為核心的技術(shù)，也是網(wǎng)絡(luò)圖理論中最重要的兩個(gè)組成部分。

1 圖論發(fā)展歷史以及后期期待

事實(shí)上，圖論起源于19世紀(jì)中期，那時(shí)引發(fā)了關(guān)于“國(guó)際象棋”的思考，但是對(duì)圖論建立起了非常重要作用的是19世紀(jì)后期所提出的“七橋問題”。經(jīng)過仔細(xì)觀察，可以較為明顯地發(fā)現(xiàn)，在解決很多現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題時(shí)，最終通過建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型來加以解決。譬如，像非常著名的“七橋問題”，當(dāng)時(shí)完全沒有任何與圖論相關(guān)的思想，但是針對(duì)“七橋問題”，許多人提出了諸多猜想，但是始終沒有得出統(tǒng)一的定論。但是在1936年，著名的數(shù)學(xué)家歐拉首次針對(duì)此問題提出了圖論的重要思想。將抽象分析的方法應(yīng)用于以上問題中，最終寫了一篇有關(guān)解決“七橋問題”的論文，才將該問題畫上了圓滿的句號(hào)。至此，圖論的思想開始慢慢發(fā)展起來，也逐漸運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)生活中解決了現(xiàn)實(shí)生活中的很多實(shí)際問題，這也意味著從此數(shù)學(xué)界增加了與圖論與拓?fù)鋵W(xué)相關(guān)的理論。在應(yīng)用圖論的思想解決了“七橋問題”后的很多年，圖論逐漸發(fā)展壯大，使其不僅僅成為數(shù)學(xué)領(lǐng)域中的重要理論知識(shí)，而且也逐漸開始與其他領(lǐng)域融合，譬如與代數(shù)、拓?fù)鋵W(xué)等一起融合又組成了新的理論。在1962年，Berger又提出了“控制算法數(shù)”這個(gè)新的概念，這是圖論形成的重要標(biāo)志，該理論也就是我們現(xiàn)在普遍使用的圖論理論。

目前，雖然計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)獲得了一定的成果，但是為了更好地解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的問題，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算量提出了越來越高的要求，這就要求計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)當(dāng)注意與其他領(lǐng)域相結(jié)合來推動(dòng)其自身的發(fā)展，譬如計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)理論知識(shí)的結(jié)合應(yīng)用就是較好的現(xiàn)實(shí)案例。從整體上看全世界的發(fā)展，世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步是緊密相連的。其中計(jì)算機(jī)技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)的重要組成部分，其對(duì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、對(duì)促進(jìn)人們生活的改善都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也將推動(dòng)圖論中數(shù)學(xué)理論的快速發(fā)展。

2 網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法和顯示方法的研究

2.1 對(duì)于點(diǎn)符號(hào)全控制算法的研究

在1995年，J.E.Dunbar定義了有關(guān)“點(diǎn)符號(hào)”的理論，該理論在解決局部占優(yōu)問題中發(fā)揮了重要作用。此處所談及的點(diǎn)符號(hào)全控制算法主要?dú)w屬于點(diǎn)符號(hào)中的一種發(fā)展變化的重要模式。點(diǎn)符號(hào)全控制算法不同于符號(hào)控制算法，其并沒有對(duì)空間領(lǐng)域提出過多的要求，并且可以在開領(lǐng)域中展開其算法，在這樣的情況下，可以極大地?cái)U(kuò)展點(diǎn)符號(hào)全控制算法的研究領(lǐng)域，并且也獲得了較為廣闊的發(fā)展前景。另外，符號(hào)全控制算法與符號(hào)控制算法存在的另一個(gè)典型的不同主要在于，早在2003年，已經(jīng)有研究者在符號(hào)全控制算法引入了極限度，并且之后也對(duì)其下界作出了重要的更新。自2009年以后，點(diǎn)符號(hào)全控制算法的發(fā)展逐漸趨于完善，這使得該算法成為越來越多的學(xué)者所關(guān)注的對(duì)象，該算法目前仍然處在不斷發(fā)展的過程中[1]。

2.2 邊符號(hào)控制算法的發(fā)展與研究

在2001年，徐保根率先提出了邊符號(hào)控制算法，并且明確了n邊的最小符號(hào)邊控制算法數(shù)，這在一定程度上完善了有關(guān)網(wǎng)絡(luò)圖的相關(guān)理論。在2002年，Bohdan又明確限定了樹的界限。在2002—2004年，徐保根逐漸明確了網(wǎng)絡(luò)圖邊符號(hào)控制算法的上下界限，以及一些特殊網(wǎng)絡(luò)圖符號(hào)控制算法數(shù)的確切值。在2005—2007年，徐保根又在前人研究的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步明確了網(wǎng)絡(luò)圖邊符號(hào)控制算法的上下界限，以及一些特殊網(wǎng)絡(luò)圖符號(hào)控制算法數(shù)的確切值[2]。

邊符號(hào)控制算法的基本原理類似于點(diǎn)符號(hào)控制算法的基本原理，它們都是符號(hào)控制算法的變化形式。但是相對(duì)于點(diǎn)符號(hào)控制算法，邊符號(hào)控制算法的研究難度要大得多。目前關(guān)于邊符號(hào)控制算法的研究時(shí)間不長(zhǎng)，也沒有太多可供借鑒的研究數(shù)據(jù)。因此，相關(guān)研究人員還需要投入更多的人力物力來研究邊符號(hào)控制算法[3]。

2.3 網(wǎng)絡(luò)顯示方法

在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)顯示方法的過程中，要求能夠在計(jì)算機(jī)上繪制出相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)圖，而繪制網(wǎng)絡(luò)的重要步驟即是輸入數(shù)據(jù)后，再添加相關(guān)的點(diǎn)和線[4]。

在進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入的過程中，應(yīng)當(dāng)注意從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行：（1）需要在計(jì)算機(jī)上輸入與網(wǎng)絡(luò)圖相關(guān)的指令；（2）再輸入繪制網(wǎng)絡(luò)圖所需要的數(shù)據(jù)，如頂點(diǎn)個(gè)數(shù)N、邊的個(gè)數(shù)M、頂點(diǎn)和邊的相應(yīng)編號(hào)、頂點(diǎn)值的相應(yīng)坐標(biāo)值等等；（3）建立將數(shù)據(jù)信息連接起來的多重表，將網(wǎng)絡(luò)圖所需要的最終數(shù)據(jù)再輸入進(jìn)去。在整個(gè)數(shù)據(jù)輸入的過程中，應(yīng)當(dāng)注意在收入對(duì)邊與定點(diǎn)時(shí)，首先要先將接下來添加的邊或者點(diǎn)的指令輸入進(jìn)去，然后再輸入與邊和點(diǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，這里的邊包括了邊的起點(diǎn)與終點(diǎn)，還包括了新添加的頂點(diǎn)編號(hào)，緊接著再對(duì)附近的多重表進(jìn)行修改，并重新定義名稱[5]。在修改與命名的過程中應(yīng)當(dāng)注意在添加點(diǎn)的過程中要添加相應(yīng)的邊。不然的話，新添加的點(diǎn)將不能夠很好地同邊聯(lián)系起來，這樣形成的網(wǎng)絡(luò)圖也是不夠完整的。完成了以上所有環(huán)節(jié)后，就可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)圖的繪制工作了。

3 計(jì)算機(jī)算法和顯示方法的研究在實(shí)際運(yùn)用中的改進(jìn)研究

網(wǎng)絡(luò)圖廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用過程中。本文主要分析了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖的點(diǎn)符號(hào)全控制算法并簡(jiǎn)單陳述了網(wǎng)絡(luò)圖的顯示方法。而應(yīng)用以上算法及顯示方法，可以構(gòu)建出新的可以顯示和查詢網(wǎng)絡(luò)圖的系統(tǒng)[6]。該系統(tǒng)存在的主要問題為它是不穩(wěn)定的，并且經(jīng)常會(huì)引發(fā)相應(yīng)的問題。如果想要修正這些問題就應(yīng)當(dāng)經(jīng)過多次修改，如對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖所需要的邊和點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行多次修改，在修改時(shí)還需要調(diào)出之前的數(shù)據(jù)，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)圖的制作者來說是非常困難的，并且修改過程也是極其繁瑣與枯燥的。另外，不僅存在修改困難的問題，修改后的網(wǎng)絡(luò)圖也是不清晰的，并且顯得很古板。因此，在修改的過程中需要注意與相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合起來，通過建立數(shù)據(jù)庫(kù)，再修改時(shí)想要調(diào)出之前的數(shù)據(jù)就要簡(jiǎn)單多了，這也有利于完善網(wǎng)絡(luò)圖的系統(tǒng)。因此，在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)不同的需要再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)作出相應(yīng)的改進(jìn)[7]。

目前的計(jì)算計(jì)算法和顯示方法還存在很多問題亟待解決，這就需要在這方面投入更多的人力物力，從而促進(jìn)其發(fā)展，使其能夠不斷適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際需要。

4 結(jié)語

綜上所述，為了解決實(shí)際問題的需要，在現(xiàn)實(shí)生活中，計(jì)算機(jī)算法和顯示方法的應(yīng)用越來越普遍。應(yīng)用計(jì)算機(jī)算法與顯示方法不僅有利于減少人力物力的使用，還有利于提高解決問題的準(zhǔn)確性，減少人為誤差現(xiàn)象的出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)算法和顯示方法主要建立在圖論的理論基礎(chǔ)上，該理論具有較悠久的歷史，該理論在未來還會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷發(fā)展，這也將帶動(dòng)計(jì)算機(jī)算法及其顯示方法的不斷發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)圖的計(jì)算機(jī)算法的研究主要包括對(duì)點(diǎn)符號(hào)控制算法與邊符號(hào)控制算法的研究，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)顯示方法才能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)圖更好地顯實(shí)出來。網(wǎng)絡(luò)圖廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用過程中，在應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)圖解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意根據(jù)不同的需要再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)作出相應(yīng)的改進(jìn)。

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[5]吳凱，李鵬，何永強(qiáng).控制算法理論及網(wǎng)絡(luò)圖計(jì)算機(jī)算法顯示研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2015（17）：151-152.

[6]齊磊磊.計(jì)算機(jī)模擬在科學(xué)研究中的作用[C].廣州：全國(guó)“科技與社會(huì)發(fā)展”中青年南方論壇，2007.

[7]陳林，劉宇雁，李振亮，等.計(jì)算機(jī)模擬晶粒的正常生長(zhǎng)過程[C].包頭：全國(guó)材料科學(xué)與圖像科技學(xué)術(shù)會(huì)議，2007：265-267.

Study on computer algorithm and display method of network diagram

Song Bihui
(Changsha Normal College, Changsha 410100, China)

With the rapid development of computer technology, the application of network diagram in real life is becoming more and more common. In fact, many practical problems in real life need to rely on network diagrams, and making network diagrams needs some computer algorithms and display methods. This article mainly analyzes the development history of diagram theory and outlook, discusses the algorithms and display method of network diagram, the algorithms method mainly includes edge symbol control algorithm and the control algorithm of the point symbol, in addition, this article also simply states that the research on computer algorithms and display methods improved in practical application, which provides a reference for the application of network graph to solve practical problems.

network diagram; computer algorithm; display method

宋碧慧（1982— ），女，湖南懷化人，講師，碩士；研究方向：圖像處理，計(jì)算機(jī)教學(xué)。