A Randomized Linear-Work EREW PRAM Algorithm to Find a Minimum Spanning Forest

We present a randomized EREW PRAM algorithm to find a minimum spanning forest in a weighted undirected graph. On an n -vertex graph the algorithm runs in o(( log n) ^{1+ ɛ} ) expected time for any ɛ >0 and performs linear expected work. This is the first linear-work, polylog-time algorithm on the EREW PRAM for this problem. This also gives parallel algorithms that perform expected linear work on two general-purpose models of parallel computation—the QSM and the BSP.     

A randomized sublinear time parallel GCD algorithm for the EREW PRAM

We present a randomized parallel algorithm that computes the greatest common divisor of two integers of n bits in length with probability 1−o(1) that takes O(nloglogn/logn) time using O(n6+?) processors for any ?>0 on the EREW PRAM parallel model of computation. The algorithm either gives a correct answer or reports failure.We believe this to be the first randomized sublinear time algorithm on the EREW PRAM for this problem.     

一种最小生成树聚类算法

现有的聚类算法都不能在输入较少参数的情况下得到任意形状任意密度的类.提出一种最小生成树的聚类算法,该算法不但能解决上述问题,还能处理高维数据,发现异常点,且具有扩展性.针对该算法提出一个目标函数,该函数根据对象的类属情况和相似度统计信息来判别聚类效果的质量.最后,通过实验验证了该算法的聚类质量很好,目标函数具有良好的收敛性.     

构造最小生成树的量子算法

图的最小生成树问题是网络优化中的一类基本问题。目前构造最小生成树的算法都是基于传统计算机的算法如Prim算法和Kruskal算法。该文提出了一个用于构造图的最小生成树的量子算法,它结合量子搜索的方法和经典Kruskal算法的思想,对于n个节点m条边的图,依次搜索出n-1条边使它们构成一棵最小生成树。这一算法的时间复杂性为O(nm√)。与经典Kruskal算法相比,在同等条件下,该文的算法有较快的加速。     

一种新的求解最小生成树问题的DNA算法

基于生化反应的生物智能计算是现阶段计算领域研究的热点,DNA计算是通过DNA分子之间的生化反应来进行计算的一种计算模式,凭借运算巨大的并行性和海量存储的优势,DNA计算在解决复杂运算问题方面的计算能力显而易见。设计了一种利用DNA计算来求解图的最小生成树的计算模型,采用一种特殊的编码方式来对顶点,边和权值进行编码,并且描述了MSTP解的计算过程。     

一种基于最小生成树的多目标进化算法

怎样保证朝Pareto最优解的方向搜索和如何获得均匀分布且范围广泛的非支配解是多目标进化算法(MOEA)设计时的两个关键问题,它们很大程度上取决于适应度赋值和外部种群维护这两个重要部分.提出了一种基于最小生成树的多目标进化算法(MST_MOEA).在考虑了个体间支配关系的基础上,利用个体与非支配集的距离和不同等级个体的树聚集密度来对适应度赋值;在外部种群的非支配解个数超过规定的种群规模时,用树的度数和树聚集密度对其进行修剪.将其应用于不同维数下9个测试函数,并与NSGA-II,SPEA2进行对比,结果证实了算法良好的收敛性和分布性.     

一种求解最小生成树问题的算法

基于节点合并和反向追踪的思想,提出一种求解最小生成树问题的算法。该算法依据网络邻接矩阵,将与源节点相邻的节点逐步合并为新的源节点,使网络中的所有节点合并为一个点,借助引入的前点标号数组得到网络的最小生成树,对算法正确性与算法复杂度进行分析。将该算法应用于某高速公路网工程建设方案,结果证明了算法的有效性。     

最小生成树的算法——减枝算法

最小生成树是数据结构中图的一种重要应用,对于具有n个顶点的带权连通图可以建立许多不同的生成树.Kruskal算法和Prim算法是求最小生成树的常用算法.本文讨论了一种新的算法.     

基于最小生成树的数据流窗口连接优化算法

与传统关系数据库不同,数据流管理系统主要处理并发的连续查询.由于查询可能随时增删,所以其主要关注适合查询增删的并发连续查询优化,而不是单条查询优化.提出适合频繁增删查询环境下的数据流窗口连接优化算法.对于新注册的查询以类似最小生成树算法写出数据流的探测序列,然后在不更改其他查询探测序列顺序的情况下尽量合并,减少重复计算.注册或删除查询并不影响其他的查询计划,不需要执行繁琐的查询计划迁移.理论分析和实验证明,该算法简单,优化性能在可接受的范围内,尤其适合查询更新频率较高的系统.     

应用层组播的最小延迟生成树算法

实时传输是应用层组播技术的一个主要应用领域,对网络延迟有严格的限制.保证低延迟组播成功的关键在于构建高效的应用层组播树,研究构建最小延迟应用层组播树的算法.首先分析影响延迟的3个因素:链路的传输时间、结点的发送/转发时间和结点度,然后把求解应用层组播树的问题抽象成对边和点都带权的有向图求解"度约束最小延迟生成树"的问题,同时证明这个问题属于NP-hard,并且提出了两类启发式近似算法:基于度的算法和基于最大延迟路径的算法.最后通过模拟实验说明了所提出算法的有效性.     

遗传算法在求解最小生成树中的运用

以图论和遗传算法为基础,提出了求解最小生成树问题的遗传算法。该算法解决了常用二进制编码不能正确表达最小生成树的问题,利用Prufer数对生成树进行编码;在遗传操作中对变异算子进行了改进,避免了由于变异产生大量不可行解。从而提高了遗传算法的效率;通过数值试验,表明该算法简单,高效,收敛率高。     

赋权有向图的最小生成树算法

针对赋权有向图最小生成树问题存在可行解的情况,根据树节点入度最大值为1的性质,提出赋权有向图最小生成树性质。采用反证法,调整生成树根节点到弧头的路径来证明赋权有向图MST性质的正确性。基于赋权有向图MST性质,给出改进的Prim和Kruskal算法及其时间复杂度分析。实验给出构造某赋权有向图实例最小生成树的具体步骤,表明这2种算法能正确有效地构造赋权有向图最小生成树。     

基于Prim算法和Kruskal算法的最小生成树优化研究

文章从目前最常见的两种在图最小生成树算法,即Prim和Kruskal算法,展开了阐述和分析,运用了大量的数据和实例对这两种计算方法进行了分析和研究。通过试验并对Prim算法进行改进,从图中每个顶点的度数入手,采取删除某些无用边的思想方法,给出了一个寻找最小生成树的算法,使其能动态调整自身的性能,既适合于稠密图,又适合于稀疏图。     

一种新的求解度约束最小生成树的遗传算法

染色体编码是遗传算法的关键内容,编码的优劣并直接影响算法的性能.提出了基于过程控制的生成树编码方法--PC编码.PC码为定长的整数向量,使用PC编码求解特定生成树问题时,首先选定的一个有效算法,并将修改为可控算法,然后用编码向量控制算法的运行过程,从面得到唯一生成树.为了求解度约束最小生成树(DCMST)问题,在D-Prim算法的基础上,设计r过程可控的度约束生成树构造PC-Prim算法.给出了以PC-Prim算法作为译码器的求解DC-MST问题的遗传算法.仿真结果表明遗传算法求解精度和运行时间均优于参与其他算法.     

求解多目标最小生成树问题的改进算法

多目标最小生成树问题是典型的NP问题,Zhou和Gen提出了一种用于计数多目标最小生成树问题的所有非劣最优最小生成树的算法,但该算法无法保证能够找到所有非劣最优最小生成树.针对此问题,提出一种改进的计数算法,并定性说明改进算法能够找到问题的所有非劣最优最小生成树.改进算法在进行子树剔除时增加了一些条件.模拟实验结果表明,改进后的计数算法能够找到所有的非劣最优解.这也说明该算法具有应用的潜力.     

可重构造网孔机器上最小生成森林的边更新算法

最小生成森林的边更新在网络路由等方面有着重要的应用价值 .给定 n个结点的无向加权单图 G,该文首先在 n× n的二维可重构造网孔机器上提出了在 O(1)时间内判断 n个结点的无向图的连通性和在 O(logn)时间内求 n个结点的内向树中任一结点到根的路径两个算法 ,并在 n× n× n的三维可重构造网孔机器上提出了 O(1)时间内求 n个结点内向树中任一结点到根的路径的算法 .然后在上述算法的基础上提出了两个 G的最小生成森林的边更新算法 ,一个运行在 n× n的二维可重构造网孔机器上 ,时间复杂度是 O(logn) ,另一个运行在 n× n× n的三维可重构造网孔机器上 ,时间复杂度是 O(1) .     

一种基于最小生成树的非均匀分簇路由算法

分簇式路由是无线传感器网络路由协议研究的重点,本文提出一种新的基于最小生成树的非均匀分簇路由算法,该算法利用EECS路由协议产生大小非均匀的簇,簇内结点通过单跳的方式将数据发送给簇首结点,所有簇首结点构成最小生成树路由网络,并通过树内结点的多跳通信,最终将数据发送给sink结点.实验证明,本文算法与EECS相比能够更加有效地降低整个网络的能量消耗,延长网络的生命周期.     

最小生成树灵敏度分析算法研究

在最小生成树数学性质的基础上,给出最小生成树灵敏度分析算法.该算法在图的各种属性发生变化(如边的权值变化、增加或删除边或结点)的情况下,在原有最小生成树的基础上快速调整,而不是从头计算来得到新的最优解.算法还给出了每边权值在何范围内变化时,最优解不变.最后通过一个示例来说明算法的原理及应用.