一种模糊关键路径求解新方法*

由于不能用传统的前向计算和后向计算方法求解模糊网络关键路径,通过定义模糊必然关键路径、可能关键路径和不可能关键路径,提出一种求解模糊关键路径的新算法。该算法扩充图的邻接表的存储结构,通过判断每个子模糊网络的关键路径,当成为关键路径的可能性为零时,在节点链表中删除相应的节点,减少下回重复遍历该子路径的次数,从而提高算法执行效率。该算法数据结构形式简单直观,易于实现。     

关键路径的稀疏矩阵求解算法

求解AOE网的关键路径算法一般基于拓扑排序,虽然具有较好的时间复杂度(O(n+e)),但由于必须进行拓扑排序,同时还要进行拓扑逆序扫描,使得算法本身比较复杂。针对这个问题提出了一个算法,算法采用了稀疏矩阵作为数据的存储结构,为防止关键路径丢失,采用队列方式进行操作。同经典算法相比,该算法简单,时间复杂度相近(O(n+e/n))。     

无人值守传感器网络的低通信成本存储算法

针对无人值守传感器网络的数据存储问题, 提出了一种低通信成本的分布式数据存储算法。算法采用步数为cn的定向随机游走机制, 将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到了网络中所有的n个节点, 在每个节点形成了一个存储数据包。实验表明, 基于该算法的存储过程完成之后, 即使有部分传感器节点损坏, sink节点只要随机收集到k+ε（ε≥10）个存储数据包, 就能成功计算出原来的k个源数据包。与具有代表性的基于LT码方法相比, 该算法在节约sink节点访问成本的同时, 也将网络的通信时间复杂度从O(n　ln　n)降到了O(n), 具有良好的应用潜质。     

一种基于网络编码的云存储系统

存储空间、修复带宽和更新带宽是云存储系统的3个重要指标,系统设计往往需要在这些性能度量之间取折衷。为了降低存储空间、修复带宽、更新带宽以及系统复杂度,文中提出了一种基于网络编码的云存储系统。该系统结构为m*n数据阵列的形式,n列表示n个存储节点,其中k个节点用于存储原始数据,称为系统部分;另外(n－k)个节点用于存储校验字符,称为非系统部分。数据阵列的m行对应m个系统形式的(n,k)最大距离可分(MDS)码,每个源数据符号只参与它所在行的编码,不参与其他行的编码,这种系统结构大幅降低了编译码的复杂度。该系统可以承受最多(n－k)个节点的失效,此外,当单节点失效时,由于使用了系统形式的MDS码,可以使用干扰对齐技术进一步缩减修复带宽。与现有的某些云存储系统相比,该系统明显降低了存储空间、修复带宽和更新带宽等资源消耗,性能得到大幅提升。     

关键路径求解的新算法

关键路径通常是在拓扑排序的基础上求得的。文中在按广度优先搜索基础上，提出了一种新的求解关键路径的算法，该算法采用图的十字链表结构形式，不需要进行拓扑排序，算法的时间复杂度为O(n e)，较传统的算法效率更高。     

背包问题无存储冲突的并行三表算法

背包问题属于经典的NP难问题，在信息密码学和数论等研究中具有极重要的应用，将求解背包问题著名的二表算法的设计思想应用于三表搜索中，利用分治策略和无存储冲突的最优归并算法，提出一种基于EREW-SIMD共享存储模型的并行三表算法，算法使用O（2^n/4）个处理机单元和O（2^3n/8）的共享存储空间，在O（2^3n/8）时间内求解n维背包问题．将提出的算法与已有文献结论进行的对比分析表明：文中算法明显改进了现有文献的研究结果，是一种可在小于O（2^n/2）的硬件资源上，以小于O（2n/2）的计算时问求解背包问题的无存储冲突并行算法。     

基于蜂窝结构的传感器网络覆盖问题求解算法

在无线传感器网络中,求解能够完全覆盖目标区域的最小覆盖集是个NP难问题.在传感器节点数目较多时,目前只能通过近似算法求解.蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构,但不能直接用于求解无线传感器网络的覆盖问题.提出了一种基于蜂窝结构的覆盖问题求解算法,在该算法迭代求解过程的每一阶段,选出一个节点加入到初始为空的节点集合中,并使得该节点集合的拓扑结构接近于蜂窝结构,直至该节点集合成为覆盖集.该算法在最坏情况下的时间复杂度为O(n3),这里n为传感器节点总数.实验结果表明该算法可在很短的时间内执行完,在所得覆盖集的大小方面要优于现有的覆盖问题求解算法.     

一种改进的 Dijkstra 算法在嵌入式 GIS中的应用

在实践中,Dijkstra算法是处理道路网络的最有效的算法之一。但Dijkstra算法每次都需要扫描节点集合中的所有节点,降低了算法效率。通过改变图的存储结构及搜索方法,减少了内存存储空间,缩短查询时间,提高了该算法在嵌入式GIS系统中路径优化的效率。     

一种基于二叉树的Native XML数据库文档编码机制

在对于现有编码机制进行综述的前提下,提出一种新的XML文档编码机制,该编码机制基于完全二叉树的结构顺序编码。在该XML文档编码机制下,判断节点之间祖先-后裔关系算法的时间复杂度仅为O(log n),完全支持更新,并且编码长度较短。     

基于层次包围盒的碰撞检测算法的存储优化

介绍了基于层次包围盒的碰撞检测算法的存储优化方法。该方法从存储空间的角度来改进基于AABB树的碰撞检测算法。根据AABB树的构造过程,减少内部节点的AABB包围盒的存储字节数;基于快速三角形相交测试算法,从叶节点结构里去掉包围盒信息,将叶节点从存储结构中删除。实验表明,利用AABB包围盒和叶节点的存储优化,既减少了算法的存储空间又加快了算法的执行时间。     

编码单位可变的倒排索引压缩算法研究

倒排索引是大多数大型文本搜索系统的核心数据结构，索引压缩可以有效地减少倒排索引的空间占用，提升检索效率。针对倒排索引压缩算法中的字节对齐编码进行研究，对于其压缩率不够优秀的问题，提出了分区可变单位编码（PVU编码）。算法以可变单位方式代替固定字节存储，使实际存储空间更加贴合原码长度，从而提高压缩效果。针对序列均匀分区并非最优分区的问题，提出将最优分区问题转化为图论中最短路径问题的方法，使用Dijkstra算法求解序列的最优编码分区。通过对比实验验证了改进优化的PVU编码相较于传统的字节对齐编码能够更好地压缩倒排索引序列。     

求解k条最优路径问题的遗传算法

文章提出的任意两点间k条最优路径问题的遗传算法,采用节点的自然路径作为染色体编码,根据路径节点的连接实施染色体的交叉操作,将节点路径块作为染色体的变异基因块实施变异操作。算法结构简明,收敛速度快,可应用于求解大规模网络中的多条最优路径问题。     

求解必经点k条最优路径问题的粒子群优化算法

提出了一种解决指定必经点[k]条最优路径问题的粒子群优化算法。算法以[k]条最优路径集合作为优化目标,将粒子种群划分为[k]个子种群,通过各子种群的局部搜索和子种群间的相互协作,使种群在搜索过程中易于找到[k]条最优路径。为了提高含有多必经节点的初始生成路径的多样性,设计了基于弹性拉伸原理的种群初始化方法。在随机生成的26个节点65条边,50个节点262条边和80个节点410条边的拓扑图中,分别选取不同的源节点和目的节点,以及必经节点对算法进行了测试。数值实验结果表明,提出的算法在求解网络规模比较大、必经点数比较多的无环[k]条最优路径问题中具有比较好的性能。     

基于深度优先搜索的一般图匹配算法

对于一般图的匹配问题,Edmonds算法以Berge定理为基础,采用广度优先搜索增广路,图中可能存在“花”。遇到这种情况,要对它进行缩减“花”处理,再进行搜索。当找到增广路时,要将缩减图恢复,算法显得复杂。Gabow等算法使用先给固的顶点和边编号,并使用了不同数组和虚拟顶点,避免了处理花。算法的复杂性为O（n^3）,但增加了空间复杂性。本文提出的基于深度优先搜索算法,在搜索增广路时不会出现“花”的情况,算法相对简单;同时,算法时间效率为O（n＊degree（n））,degree（n）为顶顶点的平均度数。另外,当图的边动态增减时,使用该算法可以很快调整最大匹配,并且该算法空间复杂性在同一数量级也可以推广到广度优先搜索。     

A complete and efficient algorithm for searching 3-D form-closure grasps in the discrete domain

A complete and efficient algorithm is proposed for searching form-closure grasps of n hard fingers on the surface of a three-dimensional object represented by discrete points. Both frictional and frictionless cases are considered. This algorithm starts to search a form-closure grasp from a randomly selected grasp using an efficient local search procedure until encountering a local minimum. The local search procedure employs the powerful ray-shooting technique to search in the direction of reducing the distance between the convex hull corresponding to the grasp and the origin of the wrench space. When the distance reaches a local minimum in the local search procedure, the algorithm decomposes the problem into a few subproblems in subsets of the points according to the existence conditions of form-closure grasps. A search tree whose root represents the original problem is employed to perform the searching process. The subproblems are represented as children of the root node and the same procedure is recursively applied to the children. It is proved that the search tree generates O(KlnK/n) nodes in case a from-closure grasp exists, where K is the number of the local minimum points of the distance in the grasp space and n is the number of fingers. Compared to the exhaustive search, this algorithm is more efficient, and, compared to other heuristic algorithms, the proposed algorithm is complete in the discrete domain. The efficiency of this algorithm is demonstrated by numerical examples.     

基于直接/间接邻边概念的最短路径算法

以复杂网络图为研究对象,针对有确定轨迹的最短路径问题,提出直接/间接邻边的概念,将路径的概念引申为线路,改进简单图的邻接矩阵存储,采用空间存储结构存储基于直接/间接邻边概念的复杂网络图,并以公交查询问题为例设计了最短路径算法。算法分析及实验结果表明该算法的时空性能均优于Dijkstra算法。     

多编码树GPU并行轴心子图匹配

子图同构问题是非确定多项式(NP)完全问题,而轴心子图同构是一种特殊的子图同构问题.针对现在已经有许多高效的子图同构算法,然而对于轴心子图同构问题目前并没有基于GPU的搜索算法,且通过改造已有的子图同构算法来解决轴心子图匹配问题会产生大量不必要的中间结果这一问题,提出了一种基于GPU的轴心子图同构算法.首先,通过一种新...     

切换到高一层路网最近四个点的最短路算法

针对基于大规模图的最短路问题求解速度慢的问题,提出了一个基于路网等级的求最短路的快速近似算法。该算法首先求出高一层路网到起点的4个最近点和到终点的4个最近点及最短路径,由高一层路网形成的子图T再加上这8个最短路径形成图T',在T'上求起点到终点的最短路。这种设计使得该算法适合在超大规模图上求解,理论上也证明了精度可控,同时预处理数据也是可行的,从而使两点间最短路的求解速度大大提高。在纽约公路网上的测试结果说明了该算法的有效性和合理性。     

基于对等结点指针表优化的Chord算法改进

对等网络需要解决的一个关键性问题是如何有效地查找存储所需资源的结点。文中在研究分布式查找算法Chord的基础上,介绍了分布式哈希表（DHT）的主要思想,阐述了资源关键字查找方式,重点分析结点指针表的特性及其表中冗余信息对查找资源的影响,进而提出了覆盖冗余信息的方法（uRFchord）改进结点指针表。URFChord方法首先要计算指针表的冗余量R（N）,然后在不增大指针表存储空间的情况下,删除指针表冗余信息再添加R（N）个新的路由信息。通过性能分析及仿真实验,证实了这种改进方法的可行性和有效性,减少了平均查找路径长度,提高了查询效率。