Chapitre 4 • Appli ca tions des graphes à la recherche opé ra tion nelle
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mi sation ne peuvent se faire que selon des ordres par ti cu liers ; dans les pro blèmes for te -
ment ordon nés, une seule décom po si tion et un seul ordre d’opti mi sation sont pos sibles.
Même en ave nir déter miné, les pro blèmes de carac tère éco no mique se posent dif fé -
rem ment lorsque l’hori zon est limité ou, au contraire, illi mité. Si, par exemple, le nombre
de phases aug    mente indé    fi    ni    ment, il se peut qu’on ait des dif    fi    cul    tés à com    pa    rer des 
fonc    tions qui, elles aussi, aug    mentent indé    fi    ni    ment. Dans ce cas, on a sou   
vent recours 
à une pro cé dure d’actua li sa tion, qui est légi time à la fois du point de vue mathéma -
tique et du point de vue éco no mique, lorsque les phases se suc cèdent dans le temps.
Dans le cas contraire, on essaie par fois d’obte nir la conver gence « en moyenne » :
lim
NS 1`
F1 x 0 , c , x N 2
N
.
4.1.2 Exemple d’appli ca tion : déter mi na tion d’un ensemble
stable de car di nal maximal dans un arbre
Voici un exemple par   
ti    cu    liè    re    ment effi    cace d’uti    li    sation de la pro   
gram    ma    tion dyna  ­
mique. Nous consi dé rons G 5 1 X, E 2 un arbre pour lequel nous dési rons cal cu ler le
nombre de sta bi lité a1 G2 . Nous dirons qu’un ensemble de som mets S ( X est stable
si, pour toute paire de som mets x, yPS, l’arête [x, y] n’est pas dans G, autre ment dit
deux som mets quel conques de S ne sont pas adja cents. a(G) est alors la plus grande
cardinalité d’un ensemble stable, c’est- à-dire le nombre de som mets d’un ensemble
stable de car di nal maximal (qui com porte le plus grand nombre de som mets).
Bien  que  le  nombre  de  sta    bi    lité  soit  géné   
ra    le    ment  dif    fi    cile  à  cal    cu   
ler  pour  un 
graphe quel conque, nous allons mon trer que dans le cas d’un arbre (rap pe lons qu’un
arbre est un graphe d’au moins deux som    mets, connexe et sans cycle ; la figure 4.2 
repré sente un arbre), ce nombre peut être cal culé rapi de ment avec un algo rithme de
pro gram ma tion dyna mique.
En choi sis sant arbi trai re ment un som met r  de  l’arbre,  nous  défi   
nis   
sons  de 
manière unique une orien ta tion des arêtes de manière à déduire de cet arbre une
arbo res cence de racine r.  Par  souci  de  sim   
pli    fi    ca    tion,  nous  appel    le   
rons  aussi  G
cette arbo res cence et confon drons les arêtes de l’arbre avec les arcs de l’arbo -
res cence. Nous note rons G i la sous- arborescence extraite de l’arbo res cence G de
racine i
1
et, par exten sion, le sous- graphe cor res pon dant.
L’algo rithme est fondé sur la prop riété évi dente sui vante :
si S
*
est un ensemble stable pour G i alors soit le sommet i H S
*
, soit i x S
*
.
Pour chaque G i nous allons cal cu ler deux valeurs : R i la taille d’un ensemble stable
maximal (au sens de l’inclu sion) conte nant i, et R i la taille d’un ensemble stable
maximal ne conte nant pas i. Ainsi il est aisé de consta ter que a1 G i 2 5 max1 R i , R i 2 .
Nous allons main te nant mon trer com ment obte nir les deux valeurs R i et R i à par tir
des valeurs R j et R j des suc ces seurs j de i. Rappelons que G(i) désigne l’ensemble des
successeurs j du sommet i.
1. Pour alléger les notations, tout sommet x i est désigné ci­dessous par son numéro : i.
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