同余最短路例題
同餘最短路問題是組合數學中的一個經典問題,它涉及到在滿足特定同餘關係的整數集合中找到最短路徑。這個問題可以有很多變體,但最基本的形式是這樣的:
給定一個有向圖G=(V, E),其中頂點集V={0, 1, ..., n-1},邊集E中的每條邊(u, v)都有一個權值w(u, v)。要求找到從頂點0到頂點n-1的一條路徑,使得這條路徑上的所有邊權之和除以n所得的餘數最小。
例如,如果我們有以下有向圖:
頂點 0 -> 頂點 1 (權值 3)
頂點 0 -> 頂點 2 (權值 5)
頂點 1 -> 頂點 2 (權值 4)
如果我們要求找到從頂點0到頂點2的最短路徑,並且路徑上的邊權和除以3的餘數最小,那麼我們可以通過以下方式解決這個問題:
- 首先計算所有可能的路徑的邊權和,並計算這些和除以3的餘數。
- 找出餘數最小的路徑。
在這個例子中,我們有兩條可能的路徑:
- 路徑0 -> 1 -> 2 的邊權和是3 + 4 = 7,餘數是7 % 3 = 1。
- 路徑0 -> 2 的邊權和是5,餘數是5 % 3 = 2。
因此,餘數最小的路徑是直接從頂點0到頂點2的路徑,其餘數為2。這就是我們要找的最短路徑。
在實際套用中,同餘最短路問題可以用來建模很多現實世界的問題,例如在通信網路中尋找最佳路由,或者在生產調度中找到最有效的生產序列等。