Question

Difficulty: HardEn Kısa Yol Problemi

Orman Genel Müdürlüğüne bağlı bir bölge müdürlüğünde, Yangın Yönetim Merkezi (MM) ile acil müdahale gerektiren bir ormanlık alan (HH) arasındaki ulaşım ağı planlanmaktadır. Şebekedeki diğer düğümler (K1,K2,K3,K4,K5,K6K_1, K_2, K_3, K_4, K_5, K_6) orman yollarının kesişim noktalarını (kavşakları) göstermektedir. Düğümler arası bağlantılar ve bu bağlantılardaki tahmini seyahat süreleri (dakika) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

Başlangıç DüğümüBitiş DüğümüSeyahat Süresi (dk)
MMK1K_12
MMK2K_25
MMK3K_34
K1K_1K2K_22
K1K_1K4K_47
K2K_2K4K_43
K2K_2K5K_58
K3K_3K5K_56
K3K_3K6K_63
K4K_4HH4
K5K_5HH2
K6K_6K5K_51
K6K_6HH5

(Not: Yollar çift yönlü olup her iki yönde de seyahat süreleri eşittir.)

Buna göre, Yangın Yönetim Merkezinden (MM) hareket eden bir arazözün yangın bölgesine (HH) ulaşabileceği en kısa süre kaç dakikadır?

  1. 10Answer
  2. B
    11
  3. C
    12
  4. D
    13
  5. E
    15

Answer

En kısa süre 10 dakikadır.
En kısa seyahat süresi veren rota MK3K6K5HM \rightarrow K_3 \rightarrow K_6 \rightarrow K_5 \rightarrow H güzergahıdır. Bu güzergahın toplam süresi 4+3+1+2=104 + 3 + 1 + 2 = 10 dakikadır. Bu değer, Dijkstra algoritması tüm düğümlere eksiksiz uygulandığında elde edilen minimum değerdir.

Step-by-Step Solution

1
Başlangıç düğümünden (MM) ulaşılan ilk düğümlerin mesafelerini etiketle.
M=0M=0 olmak üzere; K1=2K_1=2, K2=5K_2=5, K3=4K_3=4 olarak etiketlenir.
Dijkstra algoritmasının başlangıç adımı uyarınca komşu düğümlerin başlangıca olan uzaklıkları atanır.
2
Etiketi en küçük olan K1K_1 (2) üzerinden komşularını güncelle.
K2K_2 için yeni etiket min(5,2+2)=4\min(5, 2+2) = 4 olur. K4K_4 için etiket 2+7=92+7 = 9 olur.
K1K_1 üzerinden geçmek, K2K_2'ye doğrudan gitmekten (5 > 4) daha kısadır.
3
Sıradaki en küçük etiketli düğüm K3K_3 (4) üzerinden komşularını güncelle.
K6K_6 için etiket 4+3=74+3 = 7 olur. K5K_5 için etiket 4+6=104+6 = 10 olur.
K3K_3 üzerinden geçilerek K6K_6 ve K5K_5 düğümlerine ilk tahmini en kısa mesafeler belirlenir.
4
Güncellenmiş K2K_2 (4) üzerinden komşularını güncelle.
K4K_4 için yeni etiket min(9,4+3)=7\min(9, 4+3) = 7 olur. K5K_5 için etiket min(10,4+8)=10\min(10, 4+8) = 10 olarak kalır.
K2K_2 üzerinden K4K_4'e ulaşmak (4+3=7), önceki güzergahtan (9) daha kısadır.
5
K6K_6 (7) ve K4K_4 (7) üzerinden kalan bağlantıları ve hedefi (HH) güncelle.
K6K_6 üzerinden K5K_5 etiketi min(10,7+1)=8\min(10, 7+1) = 8 olarak güncellenir. K6K_6 üzerinden HH etiketi 7+5=127+5=12 olur. K4K_4 üzerinden HH etiketi 7+4=117+4=11 olur.
K6K_6'dan K5K_5'e olan 1 dakikalık kısa yol, K5K_5'in etiketini 10'dan 8'e düşürür. Bu adım algoritmanın kritik güncellemesidir.
6
Güncellenmiş K5K_5 (8) üzerinden hedefi (HH) son kez güncelle.
HH için nihai etiket min(11,8+2)=10\min(11, 8+2) = 10 olarak bulunur.
K5K_5 üzerinden hedefe ulaşmak (8+2=108+2=10), diğer tüm alternatiflerden (K4K_4 üzerinden 11, K6K_6 üzerinden 12) daha kısadır.

Key Concept

Şebeke analizi kapsamında düğüm etiketlerinin iteratif olarak güncellenmesi ve en kısa yolun (Dijkstra algoritması) bulunması.
Rate this question