软件设计师-数据结构与算法基础-图关键路径【松思园】

it2025-08-09  9

一、实际应用价值

关键路径可以求出流程图中的最短时间,找到该流程图中的最关键的路径,当该路径走完,流程也就结束了,表示该流程走完最短需要的时间,可以用来评估我们项目完成的时间。

二、相关概念

2.1 关键路径

这里举一个很简答的例子,比如做饭流程,包括:做菜和做米饭,做菜包括:洗菜>>炒菜(翻炒、调味等),做米饭包括:洗米>>蒸煮。整个饭做好是将菜和饭都完成才算结束,那整个过程最关键的流程是什么呢? 应该是做米饭这个流程(洗米>>蒸煮),因为做米饭是最慢的,最耗时的,生活中我们一般都是先把米饭做上,才去做菜,整个做饭流程的结束,最关键的流程就是做米饭的流程。而我们实际项目中,也是存在各种并行或者前后开展的设计、开发等工作,整个流程存在一条路径(工作的开展顺序),该路径走完后,其他路径在这之前均已完成,那这条路径就是整个流程开展的关键路径,决定着整个流程的完成与否。

2.2 AOV网络

用有向边>>表示>>活动之间开始的先后关系,这种>>有向图>>称为:用定点表示活动网络>>简称AOV网络

2.3 AOE网络

在AOV网络上,边上的权表示完成该活动所需的时间,则称这样的AOV为AOE网络。

2.4 源点、汇点、活动、事件结点

这里我们从其他课程里截图过来: 关键活动:最早开始时间==最迟开始时间 的活动; 关键路径:从源点到汇点的最长的一条路径,或者全部由关键活动构成的路径;

2.5 最早发生时间和最迟发生时间

事件的最早发生时间:顶点j的最早发生时间就是从源点到顶点j的最长路径长度,记作Ve(j),比如上图顶点V4的最早发生时间为a2=6,顶点V5的最早发生时间为 (a2=6) +(a8=1) =7活动的最早发生时间:以顶点j为起点的出边所表示的活动ai的最早开始时间,记作e(i),求法是该活动边的入顶点的最长路径长度;事件的最迟发生时间:在不推迟整个工程完成的前提下,一个事件允许的最迟的开工时间,实践j允许的最迟发生的时间,记作Vl(j),比如上图中V4的最迟发生时间:求法是从汇点向该顶点的方向推:终点的最长路径长度-该点到汇点的最长路径长度:10-4=6;V5的最迟发生时间为10-3=7 ,可以看出他的最迟发生时间和最早发生时间相等,这点一定是关键路径上的顶点活动的最迟发生时间:求法是:终点的最长路径长度-入该边顶点沿着该边到汇点的最长路径长度,比如a5活动的最迟发生时间为10-(a5+a8+a9)=10-6=4。

三、求关键路径的步骤

还以上图为例: 第一步:算出各顶点的最早发生时间和最迟发生时间

顶点最早发生时间Ve(j)最迟发生时间Vl(j)V100V233V323V466V577V656V71010

第二步:算出各活动边的最早发生时间和最迟发生时间

活动最早发生时间e(i)最迟发生时间l(i)a100a200a301a433a534a625a723a866a977a1056

第三步,各活动的最早发生时间和最迟发生时间如果相等,说明该活动是最关键路径上的关键活动。a1,a2,a4,a8,a9, 因此我们的关键路径就有两条:a1,a4,a9 和a2,a8,a9

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