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[问题求助] 最短路径中的Floyd算法(弗洛伊德算法)的较为严格的冥想证明过程

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释永思        

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    发表于 2015-10-31 13:45 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta
    =========================================# h0 }& W6 D7 ~  d
    最短路径中的Floyd算法(弗洛伊德算法)的较为严格的冥想证明过程:% z! J5 o5 s3 ]* W5 y
    仍用数学归纳法,) j/ i6 y# _) G0 \" J
    假设N<=n时,弗法正确。具体值我就不验证了。
    8 }5 l0 X5 H+ ^1 X当N=n+1时,假设最新一点最后一点为K,此时K=n+1,
    3 D; [! P5 e4 G- P4 W2 t$ y三重循环中,我们都把K排在循环中的最后一位。
    ) f: s  k9 ~( t2 a! b# }现在我们要证明的是,加上新点K点后,经过弗法的三重循环,原来的n点之间仍是最短距离,但是n点与K点之间的短离是不是最短的就不知的。7 M6 h! w# P3 e: y# [
    如果原来的n点的某两点之间最短距是与K点无关的,显然经过三重循环后,就是最短距了。) q- S  x  O1 ?! C% b. v. e
    如果原来的n点的某两点之间最短距是经过K点的,假设P1,P2,P3,,,Pk-1,Pk,Pk+1,,,Pm本应是实边最短距,不是虚边最短距。) K/ C6 h) _, l( K! Q0 x
    那么由弗法知,P1,P2,P3,,,Pk-1与PK+1,,,,Pm已是连通的最短路了。且Pk-1Pk与PKPK+1是原始实边,不是虚边。
    ' w6 l* B$ O: ?5 a; m9 V+ @$ A9 B经过最外层最后一次循环的松驰操作,必能连通P1,P2,P3,,,Pk-1,Pk,Pk+1,,,Pm。
    : g; m% S% k; E所以得证:加上新点K点后,经过弗法的三重循环,原来的n点之间仍是最短距离,但是n点与K点之间的短离是不是最短的就不知的。
    ) F3 \, s, V# \( F; q* |2 u7 I  F由于对称性,将K点置入内部,把P1点放到最后一点,原来的循环结果不会变的,& B, c2 \! r$ W6 N( f- g
    所以三重循环后,K点与原来的点(除P1外)的最短距,就可以求出来了。
    . O8 ~0 r$ A, j* n0 ?由于对称性,将K点置入内部,把P2点放到最后一点,原来的循环结果不会变的,7 Z% g9 `! C% y/ {- G0 {7 Q% @
    所以三重循环后,K点与原来的点(除P2外,但P1不除外)的最短距,就可以求出来了。' m) B; I' x" M. Z& L  x. X
    所以K点与原来的n个点的最短距,也就已经求出来的了,仍是原来的三重循环也。1 w1 v0 N1 d# Y. G
    这样,弗法就可以较为严格的证明了。: M: @5 g3 J+ {% g0 [
    =========================================0 _. A7 _0 {" a3 o0 z/ E; ^
    为何假设P1,P2,P3,,,Pk-1,Pk,Pk+1,,,Pm本应是实边最短距,不是虚边最短距???4 e1 o! O& X) y( |  a$ ^
    如果是虚边最短距,也可以转化成实边最短距,然后结果一样的。
    8 c" H* I1 u3 v  A+ p4 d; W=========================================
    6 X3 G  _/ z, c5 P5 u
    8 `7 I1 q+ S! v$ e: b8 p/ D$ V% k! H, J& U( \0 ^) {
    zan
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    忽然想到,上面的证明中有一点未严格证明,就是,要证明弗法的三重循环与N个顶点的排序次序无关,例如for i=1 to n 与  for i=n to 1等次序无关,我没能证明这点。现在十分疲劳,没有余力思考这点。
    & a; q/ Q5 m% K* A
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    谁人能证明弗洛伊德算法的三重循环与循环中的次序无关?我没有余力思考,我太疲劳了,我也不知如何证明,求助了。 例如要证明弗法中,for i=1 to n 与for i=n to 1或次序混乱也是无关的。这个我无法证明,用数学归纳法也一时想不出 来。求助,我太疲劳了,要休息,一时没有余力思考研究。这个也是我一时想到的,弗法无边,永思不尽。
    , ]6 @# c) Z7 E. M! ?2 z5 Q( u% x1 _& p3 {$ t. w; ^, z. K
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    弗法:数归法:
    + d3 m) A9 r1 m& H& \5 |$ ~1 Y对于N<=n的任一个混排序,K点替换其中一个点,必也是成立的。这样,就证明了弗法的混排序?% O8 U1 @& b. F3 R
    这能叫证明吗???这与没有证明有何区别???+ m/ J$ `  v) q" i, G' i( L
    * R9 J5 x* m) n1 @9 \
    弗法中,必然殊途同归,归于最后唯一的最短距离,这是唯一值,不会有多个值的。所以与顶点混排序无关乎???
    9 I' D, I6 w. `% C: Q
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