Soru

Zorluk: ZorEn Kısa Yol Problemi

İl Afet ve Acil Durum (AFAD) koordinasyon merkezinden (AA düğümü), afet bölgesindeki bir toplanma alanına (GG düğümü) özel donanımlı bir arama kurtarma aracının en hızlı şekilde ulaşması hedeflenmektedir. Güzergâh üzerindeki yolların mevcut durumu incelenmiş ve düğümler arası tahmini geçiş süreleri (dakika cinsinden) aşağıdaki tabloda özetlenmiştir:

BaşlangıçBitişSüre (dk)
AABB1212
AACC1515
BBDD1919
BBEE2020
CCDD1010
CCFF2525
DDEE55
DDFF1414
EEGG1414
FFGG99

Buna göre, arama kurtarma aracının AA düğümünden GG düğümüne ulaşabileceği en kısa süre kaç dakikadır?

  1. A
    46
  2. B
    54
  3. 44Cevap
  4. D
    48
  5. E
    50

Cevap

Dijkstra algoritması uygulandığında en kısa rotanın ACDEGA \rightarrow C \rightarrow D \rightarrow E \rightarrow G olduğu ve sürenin 44 dakika olduğu görülür.
Düğüm etiketleri sırasıyla hesaplandığında; A(0)A(0), B(12)B(12), C(15)C(15) olarak bulunur. DD düğümüne en kısa ulaşım CC üzerinden 15+10=2515+10=25 dakikadır. EE düğümüne en kısa ulaşım DD üzerinden 25+5=3025+5=30 dakikadır. FF düğümüne en kısa ulaşım DD üzerinden 25+14=3925+14=39 dakikadır. GG hedefine ise EE (30+14=4430+14=44) ve FF (39+9=4839+9=48) üzerinden gelinebilmektedir. Minimum süre 44 dakikadır ve bu süreye ACDEGA \rightarrow C \rightarrow D \rightarrow E \rightarrow G rotası ile ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıç düğümünün etiketlenmesi ve komşularının hesaplanması.
AA düğümünün etiketi 00 olur. BB düğümüne 0+12=120+12=12, CC düğümüne 0+15=150+15=15 sürede ulaşılır.
Dijkstra algoritmasında başlangıç noktası 00 alır ve doğrudan gidilebilen ilk düğümlerin etiketleri başlangıç ağırlıklarıyla belirlenir.
2
DD düğümü için en kısa geliş yolunun belirlenmesi.
BB üzerinden geliş: 12+19=3112 + 19 = 31. CC üzerinden geliş: 15+10=2515 + 10 = 25. Küçük olan seçilir, DD'nin etiketi 2525 olarak güncellenir.
Bir düğüme gelen alternatif yollar karşılaştırılarak en küçük değere sahip olan kalıcı etiket olarak seçilir.
3
EE ve FF düğümleri için minimum etiketlerin hesaplanması.
EE için: BB'den 12+20=3212+20=32; DD'den 25+5=3025+5=30. EE'nin etiketi 3030 olur. FF için: CC'den 15+25=4015+25=40; DD'den 25+14=3925+14=39. FF'nin etiketi 3939 olur.
Ağ üzerindeki ilerleyişte her düğüm, kendisine gelen tüm okların başlangıç etiketleri ve dal ağırlıkları toplanarak optimize edilir.
4
Hedef düğüm olan GG için son hesaplamanın yapılması.
EE'den geliş: 30+14=4430 + 14 = 44. FF'den geliş: 39+9=4839 + 9 = 48. Minimum değer 4444 olarak bulunur.
Hedef düğüme ulaşan tüm alternatif yollar içindeki minimum süre, şebekenin en kısa yolunu (optimum çözümü) verir.

Anahtar Kavram

Dijkstra algoritması kullanılarak düğüm etiketlerinin ileriye doğru güncellenmesi ve en kısa yolun tespiti.
Tahmini Süre:2m 30s
Bu soruyu puanla