可靠性设计分析技术大作业
用计算机系统的最小通路集的算法
学生姓名
 
学    号
学    校
南京航空航天大学
学    院
自动化学院
专    业
自动化专业
班    级
指导老师
 
              2015年4月
试验目的
通过实验，掌握可靠性分析中的网络分析法，学习利用计算机计算系统可靠性的方法。
实验内容
针对给定的系统网络图，任选一种计算机语言（MATLAB语言或C语言）编写采用网络分析法求解系统
程序的编排思想
1.思想
1输入节点I作为起始节点；
2由起始节点出发，选下一步可到达的节点j；
3判断节点j是否走过，若已走过则后退一步，以上一个节点作为起始节点，转②；
4判断是否已达到输出节点L，若未到，则把j作为起始点，转②；
5判断是否已到了所有的路，若否，则后退两步，把上面两个节点作为起始节点，转②；
6结束
2.由以上可见，计算机算法的关键是要进行几个判断：
1判断节点是否与前面走过的节点重复；
2判断是否已到了一条路；
3判断是否已到了所有的路。
3.算法参数和符号
n：网络中节点数；
I：输入节点标号；
L：输出节点标号；
E：扇出向量；E=（E（1），…，E（ I ），…，E（n）），表示离开节点1，…，n的弧数。其中E（i）表示节点I 下一步可以到达的节点有E( I ) 个。E阵完全由网络所确定。
R：路线矩阵；R=（r(I ,k)），I =1，…，n；k=；，…，E（I ）。
R的第I 行记录了节点I 可以一步到达的节点标号。R不一定是长方阵，即对不同的行，列数未必相同。为了表示I 的下一步的节点已经完全走遍，同时区分出输入节点I，在R的每行再增加一个元素
r(I,E(I )+1)，当I ≠I时，取-1，当I =I时，取0。
此时仍称R为G路线矩阵。显然，R阵完全由网络所确定。
C：位置向量；C=（C(1)，…，C(I )，…，C(n)），其中C（j）记录节点j在R中的列号。而元素r(j, C j)记录j下一步到达的节点标号。
F：检验向量；F为定义在节点{1，2，…，n}上的函数，初值为I≠I时，取1，i=L时取-1,其余情况取0。
F的作用为：当某个节点j已走过时，F（j）的值就为1。在寻一条最小路集的过程中，这可以用来判断后面的节点是否与已走过的节点有重复。一旦F（j）=1，表明已达到输出节点L，即到了一条最小路集。
P：输出矩阵；所有最小路集组成的矩阵，其中每一列为由输入节点I到输出节点L的一条最小路集。P的元素P(v,w)记录了第w条最小路集中第v个节点的标号。
程序运行的最终结果
所用语言：c语言
运行平台：Dev-C++ 5.4.1
假设网络如图所示。
 
图3-29 桥式网络                        图3-30  有向网络图   
图3-29从节点1 到节点3的运行结果为
图3-30运行结果
心得体会
经过一天的学习，以及以前的知识储备，终于把代码写了出来，最终也能正常运行。在这个过程中查了不少资料，也抄了部分代码，我觉得抄程序是最笨的方法但我认为它是进步最快的方法，抄程序是积累经验的时候，而做项目才是真正把所学为所用的时候，可以说只有你做一个大点的项目出来才能真正是说明你学到了东西，你会用所学的东西，要不然就算你学的再多，不会用也没用。
matlab中printf输出格式在这个过程中的体会是
1.不会的一定要问明白；
2.在学习语言的时候一定要记住动手，不要只说不做，这样会行成眼高手低，不管什么样的程序都要亲手做过才能说会了；
3.进一步加深对课堂讲授内容的理解。课堂上要讲授许多关于c语言的语法规则，听起来十分枯燥无味，也不容易记住，死记硬背是不可取的。然而要使用c语言这个工具解决实际问题，又必须掌握它。通过多次上机练习，对于语法知识有了感性的认识，加深对它的理解，
在理解的基础上就会自然而然地掌握c语言的语法规定。对于一些内容自己认为在课堂上听懂了，但上机实践中会发现原来理解的偏差，这是由于大部分学生是初次接触程序设计，缺乏程序设计的实践所致；
4.熟悉程序开发环境、学习计算机系统的操作方法。一个c语言程序从编辑、编译、连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。 通过上机实验，熟练地掌握c语言开发环境 ；
5.学习上机调试程序。完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，对于初学者来说，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。有时候一个消耗你几个小时时间的小小错误，调试高手一眼就看出错误所在。
参考文献
【1】辛开远.  大型网络所有最小路的计算机算法——系统可靠性分析讲座[J]. 水利电力机械. 2004(04)
【2】金星,洪延姬,余浩章,王华,李永.  大型网络系统最小路集的优化计算方法[J]. 系统工程学报. 2002(01)
【3】武小悦,沙基昌.  构造网络不交化最小路集的一种新算法[J]. 系统工程理论与实践. 2000(01)
附录
#include<stdio.h>
main()
{
int n,I,L,i,j,w,v;
int E[20],C[20],F[20],U[20];
int R[20][20],P[20][20];
for(i=0;i<n;i++)
  for(j=0;j<n;j++)
    P[i][j]=0;
for(i=0;i<n;i++)
  for(j=0;j<n;j++)
    R[i][j]=0;
printf("***用计算机系统的最小通路集的算法***\n\n");
printf("  请输入节点数 n,输入节点 I,输出节点 L:\n\t");
scanf("%d,%d,%d",&n,&I,&L);
printf("\n  输入扇出向量 E :\n\t");
for(i=0;i<n;i++)
  scanf("%d",&E[i]);
printf("\n  输入路线矩阵 R :\n\t");
for(i=0;i<n;i++)

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