Graphalgorithmen - (Netz-)Flussproblem

Hallo,
ich habe noch ein paar Fragen zu (Netz-)Flussproblemen und Graphalgorithmen.

  • In einem Graph kann eine Kante auch negative Kosten haben (was ja dann bei negativen Zyklen zu bestimmten Problemen führen kann). Soweit ok. Aber ich hab nirgends gefunden wie überhaupt negative Kosten für eine Kante entstehen können oder beschrieben sind. Natürlich sind das theoretische Modelle, aber irgendwie möchte ich mir das auch vorstellen können !??!

  • Es wird ein sogenanntes Potential eines Knotens definiert. Und zwar ist das "eine Abbildung pi : V -> R . Also wird jedem Knoten eine Zahl pi(i) zugewiesen, das Potential von i ".

hmm… natürlich kann ich einfach jedem Knoten mal eben ne Zahl zuweisen, aber welche ? warum ? Wie kann ich dass mit einfachen Worten beschreiben ?
(oder ist dass einfach „nur so“ gewählt dann man sich folgende Defintion „bauen“ kann ?)

-> Definition : Reduzierte Kosten einer Kante(i,j)
c^pi (i,j) = c (i,j) - pi(i) + pi(j)

Also in Worten : Red. Kosten der Kante i,j ist gleich der Kosten von (i,j) minus des Potentials von i plus dem Potential von j .

Schön und gut, aber was genau steckt hinter dieser Defintion?
Was genau sagt mir das Potential ?
Und wo liegt dann genau der Unterschied von einem Pot. in einem Graphen/Netzwerk und einem Pot. in einem Restnetzerk.

  • Was ist der Hintergrund/Sinn vom Union-Find(-Problem)? Ich verstehe zwar was die Operationen Union und Find machen (können), aber nicht wirklich was das wirklich soll ?
    Denke da gehts dann wohl einfach um eine Realisierung einer bestimmten Datenstruktur. Oder wie kann man dies am besten mit Worten beschreiben ?

Hoffe es kann jemand ein wenig helfen!
Danke vorab.

Grüße

  • In einem Graph kann eine Kante auch negative Kosten haben
    (was ja dann bei negativen Zyklen zu bestimmten Problemen
    führen kann). Soweit ok. Aber ich hab nirgends gefunden wie
    überhaupt negative Kosten für eine Kante entstehen können oder
    beschrieben sind. Natürlich sind das theoretische Modelle,
    aber irgendwie möchte ich mir das auch vorstellen können !??!

Stell dir z.B. vor, der Graph beschreibt Entscheidungen, die du treffen kannst und die Kantengewichte dabei direkt anfallende Kosten und Gewinne. Mal das eine, mal das andere -> beide Vorzeichen.

  • Es wird ein sogenanntes Potential eines Knotens definiert.
    Und zwar ist das "eine Abbildung pi : V -> R . Also wird
    jedem Knoten eine Zahl pi(i) zugewiesen, das Potential von i
    ".

hmm… natürlich kann ich einfach jedem Knoten mal eben ne
Zahl zuweisen, aber welche ? warum ? Wie kann ich dass mit
einfachen Worten beschreiben ?

Ich muss beim Wort „Potential“ automatisch an Elektrotechnik denken. Die Differenz der Potentiale auf beiden Seiten der Kante (des Bauteils?) ist dann doch ein interessanter Wert. Allgemein gibt es doch viele Probleme, bei denen auch die Knoten Bedeutung tragen und ihre Beschriftung/Gewichtung Sinn macht.

Keine Ahnung, wo genau Graphen mit deinen Beschriftungen und deiner Kostenfunktion verwendet werden.

Grüße,
Sebastian

Hallo,
der Union Find Algorithmus ist gut dafür Informationen miteinander zu verbinden. Gerade in der Datenverarbeitung kann dies enorme Vorteile bringen, da man z.B. Daten extra abspeichert und dann mit bestehenden Daten zusammenschließt (Nachtlauf). Dann wird gleichzeitig geprüft, ob sich 2 Knoten in einem Set befinden. (z.B. Rechnernetze)
Gruss Peter