通常想要找到最短的路徑。這類問題被稱為推銷員的旅"/>
當(dāng)前位置:首頁 > 私立學(xué)校 > 中小學(xué)基礎(chǔ)教育 > 奧數(shù)試題
大家都在關(guān)注:19年7月國際學(xué)校開放日全國優(yōu)質(zhì)國際高中國際初中國際小學(xué)推薦
有些時候,我們必須去很多不同的地方辦事,然后回到原出發(fā)點,所以我們
通常想要找到最短的路徑。這類問題被稱為推銷員的旅程問題,因為這是推銷員
在工作中最常遇到的問題。
然而,這也是許多人所要解決的問題,例如:
(1 )油罐車的駕駛員必須將汽油運至各個加油站。
(2 )運牛奶的卡車司機必須開車去分散在各地的農(nóng)場。
(3 )一位游客想要到劍橋、斯坦福、愛丁堡、樸利茅斯與巨石柱群等地旅
游。
化妝品推銷員李文黛小姐欲訪問圖1 中的每個小鎮(zhèn),去推銷新產(chǎn)品,她打算
由艾克塞特出發(fā)。地圖上所標(biāo)示的數(shù)字為兩小鎮(zhèn)之間的距離,如果出發(fā)點與終點
皆在艾克塞特的話,則最短的路徑是怎樣的?
解決此種問題較常用的方法為最近城市法。此方法是先前往距離起點艾克塞
特最近的城鎮(zhèn)克雷頓,然后再去最靠近克雷頓且尚未到過的城鎮(zhèn),依此類推。用
這種方法可得出如圖2 所示的解。在此圖中我們先走完一路徑:艾克塞特→克雷
頓→提文頓→卡林頓→艾克茅茲→艾克塞特,然后再走另一路徑:艾克塞特→歐
卡漢頓→艾克塞特。
此方法的總里程數(shù)為107 英里(1 英里=1.609千米),但并不是最短行程。
在現(xiàn)實生活中,我們可能會選擇道路品質(zhì)佳及路況良好的路徑以節(jié)省時間,
但在本題我們只要找出最短的路徑即可。
你自己可能會發(fā)現(xiàn)如圖3 的解,此解的基本想法是將所有的城鎮(zhèn)連成一個回
路,所得出的答案為92英里。這個答案雖比前面的好得多了,但還不是最佳的解。
最佳路徑的里程只有91英里,你能找到嗎?
假設(shè)現(xiàn)在李文黛又把漢尼頓列入她的行程之中(圖4 ),那么整個行程的最
短路徑為何(其出發(fā)點與終點仍為艾克塞特)?如果將出發(fā)點及終點皆改為卡林
頓,會不會使整個行程變得較短呢?如果以不同的城鎮(zhèn)為起點與終點,是否會影
響總里程數(shù)呢?
如果李文黛的起點及終點可以不同,那么她該選擇哪兩個城鎮(zhèn)為起點及終點,
以使整個行程為最短?
數(shù)學(xué)家們曾耗費許多心思以解決這類問題,但是到目前為止尚未成功。但他
們知道在最短的路徑中,各條路線彼此不可交錯。然而當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)正確的解法時,
若城鎮(zhèn)的數(shù)目增加很多,又不適用了。他們甚至采用了先進的大型電腦作為輔助
工具,利用系統(tǒng)的“試誤法”。要找到“好”的解(可能并不是最好的),方法
很多,但如果有人能找到一個直接且快速的方法求得最佳路徑,肯定會聲名大噪!
英國每年都有成千上萬的青少年會參加著名的“十巖探險”,整個探險路線
包括要探訪的所有著名的巖石地帶(花崗巖通常露在山丘之頂),如地圖中所顯
示的地點(圖5 )。在正式探險之前
幾個月的周末,經(jīng)?梢园l(fā)現(xiàn)一些人在當(dāng)?shù)剡M行野外訓(xùn)練。某個周末,一支
隊伍先在地圖上規(guī)劃路線,他們打算由布雷克巖出發(fā),然后經(jīng)過圖上標(biāo)示的所有
地方再回到出發(fā)點,他們希望盡可能找到最短的路徑。
解決此類問題的一個方法是先將地圖描在紙上,并將紙固定在畫板上。然后
將釘子釘在每一個要探訪的地方,再用不同長度、不同顏色的棉線來標(biāo)出可能的
路徑,其中最短的線段當(dāng)然就對應(yīng)于最佳的路徑(圖6 )。
你也可以利用地圖來研究一下這類問題。
入學(xué)幫助熱線:400-805-3685010-51268841
咨詢熱線:010-51268841
國際學(xué)校擇校
我要給孩子
報學(xué)校