计算机网络图显示及控制算法分析

刘　佳

(1.安徽矿业职业技术学院自动化与信息工程系，安徽 淮北 235000；

2. 安徽淮北煤电技师学院自动化与信息工程系，安徽 淮北 235000)



计算机网络图显示及控制算法分析

刘佳1,2

(1.安徽矿业职业技术学院自动化与信息工程系，安徽 淮北 235000；

2. 安徽淮北煤电技师学院自动化与信息工程系，安徽 淮北 235000)

摘要：目前，网络图的应用极为广泛.实现计算机技术和图论的有效融合，具有定性和定量的双重优势.利用各种控制算法进行网络图计算机算法显示，是当前实现计算机算法现代化显示的重要手段.分析了网络图计算机算法以及其显示方法，结合实际应用情况，针对计算机网络图显示中存在的问题，提出了相应的改进措施.

关键词：控制算法；计算机算法；网络图

随着我国经济的发展以及科学技术的进步，计算机的应用水平也获得了极大的提高，实现了图论与计算机之间的有效结合.就离散事物而言，网络图理论在处理其结构与关系方面，能够在定性与定量两个层面上，实现对相关问题更好的优化，网络图理论也因此获得了快速的发展.其中发展最快的图论分支当属网络的符号理论，包括图的标号以及控制等.由于信息化程度的日益加深以及数字化领域的飞速发展，计算机技术的应用水平以及图论的研究水平都得到了极大的提高，网络图理论中研究最多，同时也是最重要的内容有两个方面，一个是网络图的显示问题，另一个是控制算法问题.

1图论发展简史

通过对日常生活进行观察，我们能够清晰地认识到问题的本质所在.若要使这些问题得以有效解决，我们可以采用建立数学模型的方法，数学模型是由点和线构成的.早在19世纪50年代，关于建立数学模型的研究就已经在欧洲开始了，这一灵感来源于国际象棋，国际象棋中在放置“皇后”的时候，要兼顾两个原则，其一是使用最少；其二是取得最少.这便是网络图的最初模型.从本质上来看，图论这门学科是属于“图形”的范畴，点与线是其组成要素，由此进行追溯可至18世纪的东普鲁士[1]，在其都城哥尼斯堡中，存在一个七桥问题，没有人可以解决.所谓七桥问题就是在满足两个条件的情况下走完七座桥，其一是要一次性，其二是不能重复.18世纪30年代，欧拉以这一问题无解为假设，使这一问题以数学化的形式得以证明，证明过程极为严谨[2].在当今数学界中，欧拉的这一证明方式被视为图论的第一篇论文，数学界以此为起点出现了两个新分支，其一是图论，其二是拓扑学.

自此之后，图论经过长期的发展，逐渐形成了一个理论体系，研究者日益增多.欧拉作为图论学的开创者，在图论中融合了很多学科的理论，如：其中的代数图论，便是融合了代数学的相关知识；而其中的拓扑图论，便是基于拓扑学理论构架；至于随机图论，自然与概率分析学是分不开的.在20世纪60年代，存在一大部分数学家对进项算法展开了研究，通过n×n棋盘来进行研究.自从Berge将计算机算法首次引入图论之后，紧接着Ore又提出了控制算法[3]，自此，网络图论才算真正得以形成，而且其应用一直延续至今.计算机技术飞速发展的同时，也推动着图论数学理论体系的进一步完善.

2图的存储以及网络图显示

2.1图的存储结构

对于计算机图的运算过程以及存储，重要的是要与存储图的结构相结合，关于存储图的基本结构主要有以下四种，即：关联矩阵结构、邻接矩阵结构、邻接表、十字链表.前两种结构属于数组结构，后两种结构属于链表结构.邻接表的表示方法不是唯一的，如：对于其中的边表节点，在表达其连接次序时，通常都必须同邻接表的算法相结合.在表示网络图的各种形式中，效果相对较好的当属邻接多重的形式.

2.2网络图的显示

若要使得网络图在屏幕上能够显示出来，可以通过采用计算机C语言来实现网络图的绘制.之所以选择使用C语言，出于两方面的考虑.第一，C语言具有简洁的特点，而且其功能比较强大，更方便在屏幕上绘制；第二，C语言程序占用的内存较少，更重要的是，其执行效率极高，更能满足对显示速度要求高的用户.

网络图的组成要素是点与线，点包括顶点以及节点；线包括弧和边.弧主要存在于有向图，边主要存在于无向图.而顶点和边的关联性错综复杂.对于点的度数来说，或许是1度，或许大于1度，而且必须是整数.而对于不是连通图的点而言，0度数也有可能出现.而边一定存在两个端点.所以，在计算机屏幕上绘制网络图时，可以采用这样的方法：先标出所有的顶点，然后再画边，即使各顶点之间连接起来.

在计算机屏幕上把点绘制出来，就能够在图上确定其坐标，即用户坐标(x,y).需要强调的是，采用c语言绘制时，所用的是物理坐标，坐标原点位于屏幕的左上角；x轴向右边的水平方向延伸；y轴向下的垂直方向延伸.这种坐标可以定义为(X,Y).X值和Y值都有一定的范围，还要确保是整数.图形的模式对于X值和Y值的范围会造成一定的影响，最终会对屏幕分辨率产生影响.(x,y)坐标与(X,Y)坐标之间存在以下关系:

X轴方向:

数值区间(x1,x2)，屏幕点区间(X1,X2)，由此可得：

Y轴方向:

数值区间(y1,y2)，屏幕点区间(Y1,Y2)，由此可得：

通过计算，X，Y的最终取值需要估算成整数.接下来是边的绘制.由于任何一条边必有两个端点，以此为依据确定顶点坐标，确定之后直接连接两个端点即可.为了确保所绘图像的清晰度，以便用户观看，在绘制边的时候，可以通过不同颜色来进行绘制，C语言能够提供的颜色种类有很多，一共有十六种，完全可以满足用户的需要.

3网络图计算机控制算法和显示方法

现代化网络图的应用，结合计算机的控制算法，一共有两种，分别是：点符号全控制算法、边符号控制算法.至于网络图显示，需要做到的是：针对其中的一种显示方法，进行深入的研究并有效的应用.

3.1点符号全控制算法

3.2边符号控制算法

2001年，徐保根第一次对符号边控制算法进行了定义，经过长期深入的钻研，取得了一系列的研究成果.比如：使m边的最小符号边控制算法数得以确定，进一步完善了网络图控制算法的理论体系.在2002-2004年间，徐保根针对一般网络图的符号边控制算法数进行了深入的研究和精密计算，最终确定了其上界和下界.针对特殊网络图的符号边控制算法数，徐保根也进行了精密的计算并得出其确切值.2005-2007年间，徐保根通过改变研究角度以及完善研究方法，对一般网络图符号边控制算法数进行了进一步的研究，最终确定了其界限，而且，众多学者都参与了这项研究，通过共同努力最终确立了一般网络图的界限[8].在点控制算法中，减控制算法只是其中的一种变化形式，而对于边的减控制算法来说，亦是如此.在符号边控制算法中，得到减边控制算法的方法是：改变其函数值域，即将{-1,1}改为{-1,0,1}.因为对减控制算法进行研究非常的困难，而且研究尚处于初期阶段，因此，其可观的研究成果并不多.在此基础上，需要对减k边的控制算法进行深入的研究.对减边控制算法的定义进行修改，将“所有边”的条件进行调整，变为“至少有k条边”，从而增加了研究的难度，这对于研究者是一个巨大的挑战.

3.3网络图显示方法

就符号的显示以及边符号的显示而言，与网络图显示方法中的一种相结合，在屏幕上绘制网络图时，需要做好两项工作：第一是输入数据；第二是添加点.输入数据时，关于相关指令的输入，使用者需要在计算机输入网络图中进行，并输人数据和信息.数据信息主要包括：顶点数目N及其坐标、边的数目M.构建邻接多重表，将相关数据输入邻接双重表中，这样才算是完成了对数据的输出.在输入边以及顶点时，需要添加与之相关的指令，并输入数目.关于顶点的添加，表现出孤立性.由于网络连通的不完整，在绘制网络图时，需要与基础性环节相结合.所以，网络图计算机算法的显示，需要结合点符号全控制算法以及边符号控制算法，网络图控制算法在实际的应用中，应该不断完善网络图设计，从而提高计算机算法的速度，促使显示系统能够更加高效地运行.

4控制算法理论下网络图计算机算法显示的改进

随着经济发展的日新月异，科学技术也越来越先进，计算机技术被广泛地应用于日常生活的各个方面.与网络图理论的有效结合，更是极大地推动了现代化进程.在理论逐渐发展完善的同时，应该注重创新意识的培养，使得理论体系能够与时俱进；而且还要充分重视对相关人才的培养，并在培养的过程中，使得网络图的应用更加的广泛.通过计算机网络图中符号的全控制以及边符号的控制相结合的方式，对计算机显示进行良好的控制，从而做好查询和显示相结合网络图系统的完善.

针对计算机算法显示的改进，可以利用网络图显示方法，再以查询系统作为必要的辅助.在稳定性较差的系统进行设置的过程中，应该充分重视对网络图的修改，包括对顶点和边的修改，在进行反复修改的过程中，查询以及核实相关数据，不但使所绘图像免于古板，还使其更加的清晰.在此过程中，查询系统也得到了不断的完善.针对不同对象进行分析时，应该注重改进系统.

随着社会现代化程度的加深，若要实现网络图计算机算法的有效应用，人力投入和资金投人是必不可少的，在应用于实践的过程中，需要结合中国社会发展现状，结合市场需求，找出网络图技术存在的不足，不断改进，逐步走向完善.在完善网络图计算机算法理论体系的过程中，需要与时代发展的主题相契和，使之能够满足社会发展的需要，从而更好地应用于实践.

参考文献：

[1]张凡.网络图的计算机算法及显示方法分析[J].郑州铁路职业技术学院学报，2015,(2)：2-3.

[2]吴凯,李鹏,何永强.控制算法理论及网络图计算机算法显示研究[J].现代电子技术，2015,(17)：7-8.

[3] 熊芳,黄宏斌,黄玉成.一种基于语义相似度的信息资源语义聚类算法[J].计算机工程与科学，2012,(11)：2-3.

[4] 邹军.基于计算机算法的新型教学模式[J]. 电子制作，2015,(8)：3-4.

[5]林新华.浅析控制算法理论和网络图计算机算法显示[J].数字技术与应用,2015,(9):112-113.

[6]王谢玮.试论控制算法理论和网络图计算机算法显示[J].中国新通信，2015,(21):10-11.

[7]付欣.网络图的计算机算法和显示方法的研究[J].电脑知识与技术，2013,(35)：9-10.

[8]刘乃维.论网络图的计算机算法[J].计算机光盘软件与应用，2014,(13)：13-14.

(责任编校：晴川)

Computer Network Diagram Display and Control Algorithm Analysis

LIU Jia1,2

(1. Department of Automation and Information Engineering, Anhui College of Mining and Technology,Huaibei Anhui 235000, China;2. Department of Automation and Information Engineering,Huaibei Coal and Electricity Technicians College of Anhui, Huaibei Anhui 235000, China)

Abstract：At present, the application of the network map is extremely broad. Achieving effective integration of computer technology and graph theory has dual advantages of both qualitative and quantitative. Using various control algorithms for the computer algorithm display of network diagram is an important means to achieve the modernization of computer algorithms to display. Computer algorithm of network diagram and the display methods are analyzed, and combined with practical application situation, and in allusion to existing problems of computer network diagram display, we put forward corresponding improvement measures.

Key Words：control algorithm; computer algorithm; network diagram

作者简介：刘佳(1985— )，女，安徽淮北人，安徽矿业职业技术学院自动化与信息工程系/安徽淮北煤电技师学院自动化与信息工程系讲师, 硕士.研究方向：图形图像、计算机控制技术.

中图分类号:TP393

文献标识码：A

文章编号：1008-4681(2016)02-0054-03

基金项目：安徽省省级质量工程项目“多媒体设计与制作特色专业建设”(批准号：2015tszy093)；安徽省教育厅人文社科重点研究课题“基于互联网+的高校绿色校园建设”(批准号：SK2016A0277).

收稿日期：2016-03-07