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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
    =========================================, D, ^% p" G; ]3 Y) A" U* M+ O
    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:5 F: J$ ]) @# r$ v
    仍用数学归纳法,2 V7 P3 S& a0 l* l; x
    假设N<=n时,弗法正确。具体值我就不验证了。
    ; _+ L2 E2 r; I8 B当N=n+1时,假设最新一点最后一点为K,此时K=n+1,7 B6 N% p. {: K$ c- L6 t
    三重循环中,我们都把K排在循环中的最后一位。
    % I2 H; v3 @# o8 E: J9 E. I/ b* I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。
    # [2 Q/ b: p1 M2 g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。& D* a1 a: q) G2 J6 J
    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。0 E% _' v) H8 X8 e; Q3 L" G& 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。
    - v9 |2 ~6 \3 Q5 F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。" J3 c: p1 I; \
    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。: b& N" P% ?% n" _- U' t; g
    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,
    , o1 c/ J- D$ I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。
    5 f7 a8 H* t2 ?& `' v1 l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,3 M6 ^5 `( v3 s* k- }+ x
    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。4 U5 o/ z1 `& t; H
    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。
    ! Z1 d# k+ [: E0 x/ }# I9 z, ^3 J这样,弗法就可以较为严格的证明了。
    ( \. ]5 B7 Y, x( L* \7 r# x=========================================& v, x- c5 ]$ E# }8 \
    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???
    ! r7 x: S6 Y( ^& d2 b0 B" C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。* k: ?. b  l0 N* G
    =========================================
      u3 ?% X7 C/ ]$ S
    & ~* I3 s2 Y. |1 M) F
    ; @% Q: j) U, ]3 t! H* ?2 v
    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。
    / {* |7 K  s! T% W% @
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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。# x- L. o% u: |7 x/ c) S9 Z  h: f

    5 U$ u9 V' s% L1 _7 v3 x
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    弗法:数归法:) ]3 E2 F! a  ~  F1 r: ^
    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?; M: m- K4 t9 t% f
    这能叫证明吗???这与没有证明有何区别???! B/ w$ A) ?3 `

    % }* [0 |5 K6 p! Z! `" U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???
    2 z# U( l& ?7 o) ^
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