Gomory-Hu drevesa

Klasični Ford-Fulkersonov rezultat zlepi problema maksimalnega u-v pretoka in minimalnega u-v prereza med izbranima vozliščema u in v v omrežju - uteženem grafu. V diplomski nalogi se ukvarjamo s problemom Gomory-Hu drevesa, ki v eni sami drevesni strukturi hrani informacijo o vseh minimalnih prerez...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: ŠETINA, TOMAŽ
Other Authors: Fijavž, Gašper
Format: Bachelor Thesis
Language:Slovenian
Published: 2018
Subjects:
Online Access:https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=101264
https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?id=111209&dn=
id ftuniljubljanair:oai:repozitorij.uni-lj.si:IzpisGradiva.php-id-101264
record_format openpolar
spelling ftuniljubljanair:oai:repozitorij.uni-lj.si:IzpisGradiva.php-id-101264 2023-05-15T18:13:37+02:00 Gomory-Hu drevesa Gomory-Hu trees ŠETINA, TOMAŽ Fijavž, Gašper 2018-05-18 application/pdf https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=101264 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?id=111209&dn= slv slv https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=101264 https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?id=111209&dn= info:eu-repo/semantics/openAccess Gomory-Hu drevo maksimalni pretok minimalni prerez minimalni k-prerez dinamični grafi Gomory-Hu tree max flow min cut min k-cut dynamic graphs info:eu-repo/semantics/bachelorThesis info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftuniljubljanair 2021-12-06T09:59:51Z Klasični Ford-Fulkersonov rezultat zlepi problema maksimalnega u-v pretoka in minimalnega u-v prereza med izbranima vozliščema u in v v omrežju - uteženem grafu. V diplomski nalogi se ukvarjamo s problemom Gomory-Hu drevesa, ki v eni sami drevesni strukturi hrani informacijo o vseh minimalnih prerezih v grafu. Natančneje, iskanje minimalnega prereza med poljubnima vozliščema u in v v omrežju lahko predstavimo z iskanjem drevesne povezave z najmanjšo vrednostjo prepustnosti na edini poti med istima vozliščema v Gomory-Hu drevesu. V delu implementiramo Gusfieldov algoritem za izračun Gomory-Hu drevesa in ga časovno ovrednotimo. Zaradi velike časovne zahtevnosti izračuna Gomory-Hu drevesa implementiramo algoritem za dinamičen izračun novega drevesa iz obstoječega drevesa pri spremembi prepustnosti posamezne povezave v grafu G. Izkaže se, da je algoritem za izračun drevesa pri povečanju prepustnosti povezave v grafu G hitrejši v primerjavi z osnovnim algoritmom. V primeru zmanjšanja prepustnosti povezave ne pride do kvalitativnih razlik. The classical Ford-Fulkerson algorithm computes a maximum u-v flow and a minimum u-v cut between two selected nodes u, v from flow network - weighted graph. In this thesis we study Gomory-Hu trees which in one tree structure include information about all minimum in the graph. More precisely computing a minimum cut between a pair of nodes u and v nodes in flow network can be reduced to searching for an edge with smallest capacity in the unique u-v path in the Gomory-Hu tree. We implement and evaluate Gusfield algorithm for computing Gomory-Hu tree. The presented algorithm for computing Gomory-Hu trees has relatively high time complexity, so we also implement an algorithm for dinamically computing Gomory-Hu trees following a capacity change in the graph. It turns out that in the case of increasing capacity the dynamic approach outperforms the basic algorithm. However, we measure no substantial improvement in the case of reducing capacity of an edge. Bachelor Thesis sami Repository of the University of Ljubljana (RUL)
institution Open Polar
collection Repository of the University of Ljubljana (RUL)
op_collection_id ftuniljubljanair
language Slovenian
topic Gomory-Hu drevo
maksimalni pretok
minimalni prerez
minimalni k-prerez
dinamični grafi
Gomory-Hu tree
max flow
min cut
min k-cut
dynamic graphs
spellingShingle Gomory-Hu drevo
maksimalni pretok
minimalni prerez
minimalni k-prerez
dinamični grafi
Gomory-Hu tree
max flow
min cut
min k-cut
dynamic graphs
ŠETINA, TOMAŽ
Gomory-Hu drevesa
topic_facet Gomory-Hu drevo
maksimalni pretok
minimalni prerez
minimalni k-prerez
dinamični grafi
Gomory-Hu tree
max flow
min cut
min k-cut
dynamic graphs
description Klasični Ford-Fulkersonov rezultat zlepi problema maksimalnega u-v pretoka in minimalnega u-v prereza med izbranima vozliščema u in v v omrežju - uteženem grafu. V diplomski nalogi se ukvarjamo s problemom Gomory-Hu drevesa, ki v eni sami drevesni strukturi hrani informacijo o vseh minimalnih prerezih v grafu. Natančneje, iskanje minimalnega prereza med poljubnima vozliščema u in v v omrežju lahko predstavimo z iskanjem drevesne povezave z najmanjšo vrednostjo prepustnosti na edini poti med istima vozliščema v Gomory-Hu drevesu. V delu implementiramo Gusfieldov algoritem za izračun Gomory-Hu drevesa in ga časovno ovrednotimo. Zaradi velike časovne zahtevnosti izračuna Gomory-Hu drevesa implementiramo algoritem za dinamičen izračun novega drevesa iz obstoječega drevesa pri spremembi prepustnosti posamezne povezave v grafu G. Izkaže se, da je algoritem za izračun drevesa pri povečanju prepustnosti povezave v grafu G hitrejši v primerjavi z osnovnim algoritmom. V primeru zmanjšanja prepustnosti povezave ne pride do kvalitativnih razlik. The classical Ford-Fulkerson algorithm computes a maximum u-v flow and a minimum u-v cut between two selected nodes u, v from flow network - weighted graph. In this thesis we study Gomory-Hu trees which in one tree structure include information about all minimum in the graph. More precisely computing a minimum cut between a pair of nodes u and v nodes in flow network can be reduced to searching for an edge with smallest capacity in the unique u-v path in the Gomory-Hu tree. We implement and evaluate Gusfield algorithm for computing Gomory-Hu tree. The presented algorithm for computing Gomory-Hu trees has relatively high time complexity, so we also implement an algorithm for dinamically computing Gomory-Hu trees following a capacity change in the graph. It turns out that in the case of increasing capacity the dynamic approach outperforms the basic algorithm. However, we measure no substantial improvement in the case of reducing capacity of an edge.
author2 Fijavž, Gašper
format Bachelor Thesis
author ŠETINA, TOMAŽ
author_facet ŠETINA, TOMAŽ
author_sort ŠETINA, TOMAŽ
title Gomory-Hu drevesa
title_short Gomory-Hu drevesa
title_full Gomory-Hu drevesa
title_fullStr Gomory-Hu drevesa
title_full_unstemmed Gomory-Hu drevesa
title_sort gomory-hu drevesa
publishDate 2018
url https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=101264
https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?id=111209&dn=
genre sami
genre_facet sami
op_relation https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?id=101264
https://repozitorij.uni-lj.si/Dokument.php?id=111209&dn=
op_rights info:eu-repo/semantics/openAccess
_version_ 1766186198971187200