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关键路径

时间:2019-08-28 22:13:14来源:IT技术作者:seo实验室小编阅读:72次「手机版」
 

关键路径

原理:

例图

如上图,是一个AOE网,点表示状态,边表示活动及其所需要的时间。为了求出关键路径,我们使用一下算法

1.求出到达各个状态的最早时间(按最大计)


这个过程是要从源点开始向汇点顺推:

  1. V1是源点,其最早开始时间是0。
  2. V2、V3、V4最早时间分别是是6、4、5。
  3. 对于V5而言,V2到V5所花费时间是6+1=7,而V3到V5所花费时间是4+1=5。我们要按最大计,也就是V5最早时间是max{7,5}=7,按最大计是因为只有活动a4和a5同时完成了,才能到达V5状态。V3到V5需要5分钟,但是此时a4活动尚未完成(7分钟),所以都不能算到达V5,故而要按最大计。
  4. V6只有从V4到达,所以V6的最早完成时间是(5+2=)7。
  5. 同理,V7最早完成时间是16。
  6. 对于V8而言,和V5处理方法一致。V8=max{V5+7,V6+4}={7+7,7+4}=14。
  7. V9可算出是18。

这样,我们可以得到各个状态的最早时间的表:

最早时间表

2.求出到达各个状态的最晚时间(按最小计)


这个过程是要从汇点开始向源点逆推:

  1. V9完成时间为18,最V7最迟开始时间是(18-2=)16

    逆推

    因为活动a10所需时间2。如果V7开始时间比16晚,则V9完成时间就会比18晚,这显然不对。

  2. 同理,V8最迟开始时间为14。
  3. 对于V5而言,可以从V7、V8两个点开始向前推算,此时要按最小计,即V5(最晚)=min{V7-9,V8-7}=min{16-9,14-7}=7。

    请注意!!,min{V7-9,V8-7}中,V7、V8取的都是前面算出的最迟开始时间(而不是最早开始时间)。

    按最小计

    最小计,是因为如果按最大计去计算V5的最晚开始时间,那么加上a7和a8的活动时间后,V7、V8至少有一个会比之前逆推算得出的最晚时间还要晚,这就发生了错误。

  4. 同理,可计算出剩下的点

这样,我们可以得到各个状态的最晚时间的表:

最晚时间表

事实上,源点和汇点的最晚时间和最早时间必定是相同的。

3.求出关键路径


求出关键活动,则关键活动所在路径即为关键路径

对于a1:

这表明,a1最早只能从0时刻开始,最晚也只能从(6-6=)0时刻开始,因此,a1是关键活动。

对于a2:

a2最早要从0时刻开始,但是它最晚开始时间却是(6-4=)2。也就是说,从0开始做,4时刻即完成;从2开始做,6时刻恰好完成。从而在[0,2]区间内任意时间开始做a2都能保证按时完成。(请区别顶点的最早最晚和活动的最早最晚时间。图示中的最早最晚是顶点状态的时间,活动的最早最晚开始时间却是基于此来计算的)。

由于a2的开始时间是不定的,所以它不能主导工程的进度,从而它不是关键活动。

一般的,

活动用时X时间,它最早要从E1时刻开始(一开始就开始),最晚要从L2-X时刻开始(即恰好完成)。所以,如果它是关键活动,则必然有E1=L2-X,否则它就不是关键活动。

值得注意的是,顶点的最早开始时间等于最晚开始时间 是 该顶点处于关键路径 的 不充分不必要条件。

上表中蓝色底纹表示的点即为处于关键路径的点。尽管它们的最早时间与最晚时间都相同,但是这与它们是否为关键路径的点无关。因为这还取决于起始点的最早时间以及活动时间。

关键路径

原文:https://www.jianshu.com/p/1857ed4d8128

代码实现:

设一个工程有11项活动,9个事件,事件V1 ----- 表示整个工程开始,事件V9 ----- 表示整个工程结束。

每个事件的开始必须是它之前的活动已完成。例如:事件V2,V3,V4的开始必须是活动a1,a2,a3完成了。

这时我们会关注两个问题:

(1)完成整个项目需要多少时间?

(2)哪些活动是影响工程进度的关键?

定义:

关键路径:AOE-网中,从起点到终点最长的路径的长度(长度指的是路径上边的权重和)

关键活动:关键路径上的活动

AOE网:也叫边表示活动的网。AOE网是一个带权的有向无环图,其中顶点表示事件,弧表示活动,权表示活动持续的时间。

Ve[j] :表示事件j 的最早发生时间

VI[j]: 表示事件j 的最迟发生时间

e[i]:表示活动ai的最早开始时间

l[i]:表示活动ai的最迟开始时间

方法:

以邻接矩阵作为存储结构

1、从原点V1出发,令Ve[1] = 1,拓扑排序求各个顶点的Ve[i]

2、从Vn出发,令Vl[n] = Ve[n] ,逆拓扑排序求出各个顶点的Vl[i]

3、根据各顶点的Ve和Vl值,计算每条弧的e[i] 和 l[i],找出e[i] = l[i] 的关键活动

简单来说:

顺拓扑排序取大值求出Ve数组,逆拓扑序列取小值求出Vl数组,最后找出Ve[i] = Vl[i] 的顶点,即关键路径上的顶点,将这些顶点连接起来的路径叫关键路径。

实现:

手动实现:

代码实现:

   #include <iOStream>

   #include <cstring>

   using namespace std;

   #define N 13

   int main()

   {

   int map[N][N]; //邻接矩阵

   // 初始化矩阵的值全部为0表示各个顶点间没有边连接

   for(int i = 0; i <= N-1; i++){

   for(int j = 0; j <= N-1; j++){

   map[i][j] = -1;

   }

   }

    

   int a,b,values;  //定义a,b,用来输入,values存储权值

   int v,l;  //顶点数和边数

    

   cout << "请输入顶点数:";

   cin >> v;

   cout << "请输入边数:";

   cin >> l;

   cout << "请输入边:" << endl;

    

   for(int i = 1; i <= l; i++){

   cin >> a >> b >> values;

   map[a][b] = values; // 表示顶点a指向顶点b的边,且权值为values

   }

    

   int k; //用于计算度数

   int ID[N],OD[N];  //储存各顶点的入度和出度

   int ve[N],vl[N];  //顺拓扑序列取大,逆拓扑序列取小

   memset(ve,0,sizeof(ve));  //初始化ve数组全为0

    

   for(int i = 1; i <= v; i++){  // 计算入度

   k = 0;

   for(int j = 1; j <= v; j++){

   if(map[j][i] != -1) //如果顶点j到顶点i有边,则顶点i的入度+1

       k++;

   }

   ID[i] = k;

   }

   for(int i = 1; i <= v; i++){  //顺拓扑序列

   if(ID[i] == 0){

   for(int j = 1; j <= v; j++){

       if(map[i][j] != -1){     //如果顶点j与顶点i有边,则删除这条边,并且顶点j的入度-1

           if(ve[j] < map[i][j] + ve[i])  //取大值

               ve[j] = map[i][j] + ve[i];

           ID[j]--;

       }

   }

   }

   }

   for(int i = 1; i <= v; i++){  // 计算出度

   k = 0;

   for(int j = 1; j <= v; j++){

   if(map[i][j] != -1)

       k++;

   }

   OD[i] = k;

   }

    

   k = v;

   for(int i = 1; i <= v; i++)    //将 vl 数组全部初始化为ve最后一顶点的值

  vl[i] = ve[k];

    

   for(int i = k; i>=1; i--){  //逆拓扑序列

   if(OD[i] == 0){

   for(int j = 1; j <= v; j++){

       if(map[j][i] != -1){

           if(vl[j] > vl[i] - map[j][i])   //取小值

               vl[j] = vl[i] - map[j][i];

           OD[j]--;

       }

   }

   }

   }

   cout << "****************************\n";

   cout << "Ve数组:";

   for(int i = 1; i <= k; i++){

   cout << ve[i] << " ";

   }

   cout << endl;

   cout << "Ve数组:";

   for(int i = 1; i <= k; i++){

   cout << vl[i] << " ";

   }

   cout << "\n****************************\n";

    

   cout << "关键路径:";

   for(int i = 1; i <= k - 1; i++){

   if(ve[i] == vl[i]){

   cout << i << "->";

   }

   }

   cout << k << endl;

   return 0;

   }

结果:

原文:https://blog.csdn.net/qq_37618797/article/details/81114696

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