[发明专利]一种包含必经节点集的最佳路径求解方法

权利要求书

1.一种包含必经节点集的最佳路径求解方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤S1：通过有向带权图的路径数据和必经节点集数据，建立有向带权图的邻接矩阵，并根据邻接矩阵的路径连通信息，将路径节点转化为路径字符串，构建用于运算路径的字符串路径计算矩阵C和用于存储路径网络信息的字符串路径网络矩阵W；

步骤S2：初始化所述字符串路径计算矩阵和所述字符串路径网络矩阵，进行字符串矩阵右乘运算，使得矩阵中路径节点个数满足最少路径节点个数需求；

步骤S3：将矩阵中字符串路径转化为并列独立的路径集，检查所获得的每一条路径中是否包含全部的必经路径节点，如果全都包含，则保存该条路径，否则，舍弃；同时，计算符合上述条件的路径的累加权重，并保留权重最小的路径；

步骤S4：循环遍历每条可行的路径，保存每次遍历获得的代价最小路径；

步骤S5：检测路径集存储空间是否为空，为空则表明没有符合条件的路径，输出NP，结束整个运算；若不为空，则以权重为参考标准，获取路径集中累加权重最小且路径节点数最少的路径，即为所求的最佳路径。

2.根据权利要求1所述的一种包含必经节点集的最佳路径求解方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述有向带权图的路径数据为描述复杂路由网络本身的属性数据，所述必经节点集数据用以约束所求路径的中间节点；所述有向带权图的路径数据以及所述必经节点集数据存储于一.csv数据文件，该.csv数据文件的文件头部包括路径节点的总节点数、通路个数以及每行的列数；根据文件头部的路径网络数据的大小读取路径节点数据；根据路径节点号和路径代价值建立邻接矩阵，若两个路径不通或路径节点到其本身，则对应的代价值为无穷大。

3.根据权利要求1所述的一种包含必经节点集的最佳路径求解方法，其特征在于，在所述步骤S1中，按照如下方式构建字符串路径网络矩阵W：将有向路径节点字符串化，将单一的路径节点转化为两两相通的路径通路字符串，字符串路径网络矩阵为方阵，其维度数与相应的有向路径节点总个数相同；字符串路径网络矩阵的维度与邻接矩阵的维度相同，均为n*n，n为路径节点总数；

按照如下方式构建字符串路径计算矩阵C：将有向路径节点字符串化，字符串路径计算矩阵维度为2*n的矩阵，n为路径节点总数，第一行为起点到其他各个节点的路径信息，第二行为终点到其他各个节点的路径信息。