Algorithmique de graphes
L'algorithmique des graphes constitue un domaine fondamental en informatique théorique et appliquée, combinant élégance mathématique et puissance de résolution de problèmes. Ce cours débute par une distinction cruciale entre graphes finis et infinis, établissant le cadre formel nécessaire à leur manipulation algorithmique. La notion de dualité cycle-cocycle et son interprétation via les espaces vectoriels offrent une profondeur théorique unique, révélant la structure algébrique sous-jacente aux graphes.
Les algorithmes gloutons pour les arbres recouvrants de poids minimum (comme ceux de Prim et Kruskal) illustrent parfaitement comment des stratégies locales peuvent résoudre des problèmes globaux. Leur extension aux graphes orientés introduit des concepts clés comme les arborescences, tandis que les variantes de parcours (en profondeur, en largeur) deviennent des outils indispensables pour explorer systématiquement ces structures complexes.
La section sur les plus courts chemins présente un panorama complet des solutions algorithmiques, depuis le cadre général jusqu'aux approches spécialisées pour graphes sans circuits. Des méthodes innovantes comme le calcul via produits de matrices ou l'utilisation d'algèbres (max, +) élargissent considérablement le champ des possibles. La fermeture transitive, quant à elle, trouve des applications immédiates en bases de données et analyse de réseaux.
Les problèmes de connectivité et de flots (théorie de Ford-Fulkerson) démontrent la puissance des graphes pour modéliser des systèmes réels, des réseaux de transport aux flux d'informations. Enfin, l'étude des graphes planaires ouvre des perspectives fascinantes en géométrie algorithmique et conception de circuits intégrés.
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Auteur: Michel Habib
Envoyé le : 29 Dec 2016
Type de fichier : PDF
Pages : 67
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Niveau : Avancée
Taille : 322.28 Ko