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本帖最后由 yunshijie 于 2012-7-14 10:47 编辑
+ v& s7 r4 G" h( R6 `3 ^/ W
' `3 o& `; n" M西安某大学计划建一个形状为矩形或其他不规则图形的公园,不仅为了美化校园环境,也是想为其学生提供更的生活条件。公园计划有若干个入口,现在你需要建立一个模型去设计道路让任意两个入口相连(可以利用公园四周的边,即默认矩形的四条边上存在已经建好的道路,此道路不计入道路总长),使总的道路长度和最小,前提要求是任意的两个入口之间的最短道路长不大于两点连线的1.4倍。
1 ]6 k: L! K7 K2 L; N; N主要设计对象可假设为如图所示的矩形公园,其相关数据为:长200米,宽100米,1至8各入口的坐标分别为:% g0 s9 r! ^6 i4 b! c! k7 _
P1(20,0),P2(50,0),P3(160,0),P4(200,50),
% @/ ~, i4 ` h# ]' Z8 R& w+ U8 C, IP5(120,100),P6(35,100),P7(10,100),P8(0,25).: q7 L0 ?' ^0 e5 i% W+ {# j% ?
示意图见图1,其中图2即是一种满足要求的设计,但不是最优的。
0 L" {' O4 Z& S! Q" m" z现完成以下问题:3 E2 o% G4 a$ m/ B, z
问题一:假定公园内确定要使用4个道路交叉点为:A(50,75),B(40,40),C(120,40),D(115,70)。问如何设计道路可使公园内道路的总路程最短。建立模型并给出算法。画出道路设计,计算新修路的总路程。
* D9 U7 f, z; w0 p3 d问题二:现在公园内可以任意修建道路,如何在满足条件下使总路程最少。建立模型并给出算法。给出道路交叉点的坐标,画出道路设计,计算新修路的总路程。4 F1 z% G# c2 o# }
问题三:若公园内有一条矩形的湖,新修的道路不能通过,但可以到达湖四周的边,示意图见图3。重复完成问题二 的任务。7 x, [5 }2 k5 i5 \1 d- b
其中矩形的湖为R1(140,70),R2(140,45),R3=(165,45),R4=(165,70)。
" ]( d+ s* U6 h6 C4 n7 V" K I注:以上问题中都要求公园内新修的道路与四周的连接只能与8个路口相通,而不能连到四周的其它点。9 E. U% J- O$ @# M* |$ G6 u$ W
! P5 [( [ V& I! c5 D
, V6 |$ s! k6 r: U& Y0 S( r图1 公园及入口示意图+ s" u5 {* T+ b7 P
: _. \9 h( ?: [' ^
1 Z& l, b+ e' {5 r1 V4 L图 2 一种可能的道路设计图- J$ L5 Q% g: O2 u7 Z
" w: \* ]. x' E6 Y p& [
; U* O* J) t" X. u* W
图3 有湖的示意图 V& p6 |1 _" o, b
# p" }/ u! j& h9 {; A1 `$ p' H/ \( T0 c* [
校赛也过去了,熬了3个通宵,终于把这个搞掉了,把我们的论文放出来(当然算不上优秀论文了),大家可以看下思路。, W. c2 D6 ]4 J J
其实最后的结果并没做到最优,漏了一步优化。; j/ B& @) l# ~$ r) {
最优答案是大家赛后一起讨论出来的,可以参考这个网址 http://www.oschina.net/question/ ... ult&p=4#answers. b' o9 P# Q- H
8 D M5 a" c A$ |# j3 [- {3 z8 U 本人初次参加数模,纯属菜鸟一个,至少给大家共享下思路,让诸位大神见笑了。。。。。。& |9 m# [7 i2 [! S! v! T Q
1.doc
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