組合せとグラフの理論(塩田)第1回 (4) グラフ理論の目標

グラフ理論の目標

 「7つの橋渡り」や「地図の塗り分け」のように、「もののつながり方」に関係する問題を
  • グラフとして表現し、
  • グラフ理論の定理やグラフ・アルゴリズムを用いて解く
ことがグラフ理論の大きな目標のひとつです。

本講義の内容

 この授業では次のような問題を扱ってゆきます。
  • 一筆書き
  • 彩色問題 ... 地図の塗り分け、スケジュール調整、レジスタの割り付け等に応用される
  • 探索 ... データ構造の基本的なアルゴリズム
  • 最短路問題 ... カーナビや 高速道路のルート検索 で必須のアルゴリズム
  • 巡回セールスマン問題 ... 全ての顧客を訪問する最短コースを求める問題
  • 郵便配達員問題 ... 全ての道路を通る最短コースを求める問題
  • 平面性の問題 ... 電子回路設計に応用される
  • 連結度 ... ネットワークの安全性に関わる問題
  • ネットワーク・フロー ... ネットワークの通信容量等を測る問題
  • マッチング ... 相性のいいペアを沢山作る問題 (入退院サポートシステムへの応用例)etc.

おまけ:サイコロパズル

 次の図は、5つのマークを各面に描いた5個のサイコロを1列に並べて、


どの側面にも5つのマークが揃っているようにせよ、というパズルです。


このパズルもグラフを用いて解くことができ、 その解き方が教科書 pp.31-33 に載っています。