连通支配集一种集中式近似算法

简单无向图的最小连通支配集问题是NP完全问题,目前还没有成熟解法。提出了一种用有序袁构建独立集求解连通支配集的算法,算法从图中度最大的顶点开始将顶点加入到有序表中,并在加入过程中构建独立集,同时加入其他节点连接独立集使其成为连通集当图中所有节点处理完成,有序表中标记为独立集的节点和连接节点就形成了一个连通支配集。实验表明算法生成的支配集较小,运行时间复杂度比较低。     

一种参考能量的最小连通支配集近似算法

在无线传感器网络中,能量效率问题至关重要,构造精简的虚拟骨干网可以节约有限资源,这等同于在图论中求解最小连通支配集(MCDS)问题.由此,提出一种构造MCDS的启发式算法.首先根据均值公式为顶点建立次序表,其次构造极大独立集(MIS),再次连接MIS节点,最后优化.仿真实验表明:该算法能够在短时间内找到规模较小的连通支配集(CDS),并且有效地均衡了各节点能量,延长了网络生命周期.     

求解圆盘图中最小连通支配集的近似算法

针对无线传感器网络常用的拓扑模型单位圆盘图,提出了基于分布式贪心策略的近似算法DDT,在算法执行的每一轮中,根据一跳邻域范围内的权值和邻居的状态信息,选举出节点并和已确定的节点连接,逐步构造出网络图中的一个支配树。用概率方法研究了支配树中的节点度的性质,通过对极大独立集和最小连通支配集之间关系的分析,得到单位圆盘图中最小连通支配集问题一个新的近似比。计算结果表明,和相关的分布式算法相比,DDT产生的连通支配集在规模上更优。     

一种求解最小连通支配集的高效近似算法

寻找出一个网络图的最小连通支配集有重要实际应用背景,然而如何找到它却是一个NP难题.本文设计了一种简单且高效的近似启发式算法构造网络图的连通支配集,该算法分为三个阶段:首先为顶点分配等级和生成顶点次序表,其次构造一个极大独立集,最后连接极大独立集中顶点.模拟实验表明该算法无论在运行时间和结果上都达到良好的效果.     

无线传感器网络中d-Hop 2-连通容错支配集的分布式构造算法

无线传感器网络随节点移动组成自我维持的自组织系统,采用连通支配集的虚拟骨干技术可使平面网络系统层次化而简化节点路由、管理和维护。但大规模无线传感器网络的连通支配集节点数目依然庞大,d-hop连通支配集可以大大减小支配集节点数目。另外,由于存在节点失效、链路断裂等无线特性,虚拟骨干网需要具备一定的容错性。在单位圆盘图网络模型中为构建精简且具有容错能力的虚拟骨干网,提出d-hop 2-连通支配集的分布式构造算法,先构造d-hop独立支配集后再连通形成d-hop 2-连通支配集。并从理论和仿真上对算法的复杂度、近似比和算法性能作了进一步探讨和验证。     

Ad Hoc网络均匀区域广播算法

综合考虑节点连通度、剩余能量和节点相对距离3个因素，提出一种新的基于权值的均匀区域广播算法。根据节点权值构建独立支配集并确定候选支配节点，选取候选支配节点连通独立支配集，在此基础上对广播算法进行优化，进一步消除冗余转播节点，提高广播算法的性能。理论分析和仿真结果表明，该算法在节点密集和稠密分布不均的情况下能有效降低广播时延。     

基于域的分布式最小连通支配集的启发式算法

在规模较大且移动较频繁的ad hoc网络中,针对构建树形连通支配集缓慢且网络开销大的问题,提出了基于域的分布式最小连通支配集的启发式算法(ZBCDS).ZBCDS在求得极大独立集的基础上,定义了节点阶势和候选节点的概念,通过判断节点的阶势,优化了域的生成和域边界上连接节点的调整,达到CDS重构快速高效地实现的目的.实验...     

无线传感器网络(k,m)-容错连通支配集的分布式构建

采用连通支配集作为虚拟骨干可以延长无线传感器网络的生命时间,但是考虑到节点容易失效,虚拟骨干还需要具有一定的容错性。对此,针对任意k和m取值,提出了一种完全分布式的k-连通m-支配集构建算法,其中k-连通保证了网络中支配节点之间的容错性,m-支配则保证了普通节点与支配节点之间的容错性。该算法可以在异构网络中进行扩展,首先构建连通支配集,然后采用最大独立集和贪心的思想将普通节点进行m-支配,最后在局部拓扑中通过公共邻居节点将连通支配集扩展为k-连通。仿真实验证实,该算法可以通过较低的通信开销获得规模较优的k-连通m-支配集。     

无向图中连通支配集问题的精确算法

图◢G=（V,E）的一个支配集DV是一个顶点子集,使得图中每一个顶点要么在D中,要么至少与D中的一个顶点相连。连通支配集问题是找到一个顶点数最小的支配集S,并且S的导出子图G［S］是连通图。◣该问题是一个经典的NP难问题,可应用于连通设施选址、自适应网络等领域。针对无向图中连通支配集问题,仔细分析该问题的图结构性质,挖掘出若干有效的约简规则和分支规则,设计了一个分支搜索算法,并采用了测量治之方法分析算法的运行时间,最终得到了一个运行时间复杂◢度为O*△（1.93n△）的精确◣算法。     

传感器网络中高效的最小连通支配集求解算法

在无线传感器网络中,连通支配集被广泛应用于构建虚拟主干。由于求解最小连通支配集是一个NP难问题,许多近似算法被提出用于构建可用的最小连通支配集。针对当前近似算法存在的不足,我们提出了一个新的分布式近似构造算法—CDS-HG,该算法用层次图对无线传感器网络进行建模,算法用基于竞争的贪心策略从每一层选出最少的节点去支配下一层的所有节点。理论分析和模拟结果表明,CDS-HG算法产生的连通支配集是目前最小,并且其消息复杂度也是目前最低的。     

一种新型的Ad Hoc网络虚拟主干网构造技术

基于连通支配集算法的虚拟主干网技术对于无线自组网的路由优化、能量保护和资源分配都具有重要的作用。本文对现存基于连通支配集算法的提出背景和应用环境作了简单介绍,由于在无线自组网中搜索主干节点和群首类似于图论中的最小连通支配集和最小支配集问题的求解,在此基础上提出了一种性能较好的虚拟主干网的构造技术--基于图着色思想提出的一种极小连通支配集的构造算法,并从理论上证明了该算法的正确性和高效性,通过分析,算法的时间和消息复杂度明显优于其他已知算法。     

基于节点邻居关系的MCDS构造算法

针对连通控制集在无线传感器网络中的重要作用,提出一种基于节点邻居关系的最小连通控制集(MCDS)的构造算法,该算法时间和信息复杂度分别为O(nlogn)和O(n),且针对由于节点电池的耗尽等原因造成的网络拓扑改变的情况,提出一种局部的修复算法以得到新网络的一个MCDS。理论分析和仿真实验都表明了算法的正确性以及执行性能。     

能量均衡的最小连通支配集分布式算法

在无线传感器网络路由协议中,最小连通支配集构成的虚拟骨干网是缓解广播风暴的有效方法。现有算法在构造连通支配集时,通常只考虑支配集的规模,虽然获得了较小的支配集,但也造成虚拟骨干网生命周期较短等问题。为了有效解决该问题,提出了一种能量均衡的最小连通支配集分布式算法(EB-MCDS)。仿真实验结果表明,与现有算法相比,EB-MCDS算法有效的均衡了网络能量,延长了网络生命周期20%左右。     

Approximating minimum cocolorings

A cocoloring of a graph G is a partition of the vertex set of G such that each set of the partition is either a clique or an independent set in G. Some special cases of the minimum cocoloring problem are of particular interest.We provide polynomial-time algorithms to approximate a minimum cocoloring on graphs, partially ordered sets and sequences. In particular, we obtain an efficient algorithm to approximate within a factor of 1.71 a minimum partition of a partially ordered set into chains and antichains, and a minimum partition of a sequence into increasing and decreasing subsequences.     

无线传感网络中能量均衡的连通支配集算法

连通支配集是无线传感器网络中构建虚拟骨干网络的重要手段.由于支配集中节点的能耗相对其他节点要多,支配集中剩余能量较小的节点决定了虚拟骨干网的生命周期.现有算法或者只是关注构造较小的支配集,或者没有考虑调整能耗极快的支配节点.提出了一种能量均衡的连通支配集算法,基于节点剩余能量和连通度构造支配集,在网络运行过程中根据耗能速度,提前选择候选支配节点,分流负载过重的支配节点.仿真结果表明,新算法能以较小消息开销,有效延长网络寿命.     

A linear kernel for a planar connected dominating set

We provide polynomial time data reduction rules for Connected Dominating Set on planar graphs and analyze these to obtain a linear kernel for the planar Connected Dominating Set problem. To obtain the desired kernel we introduce a method that we call reduce or refine. Our kernelization algorithm analyzes the input graph and either finds an appropriate reduction rule that can be applied, or zooms in on a region of the graph which is more amenable to reduction. We find this method of independent interest and believe that it will be useful for obtaining linear kernels for other problems on planar graphs.     

基于支配集的多传感器集成复合事件检测

为使高密度的无线异构传感器网络能够有效地进行复合事件检测,提出一种基于支配集的复合事件检测算法。寻找网络中的一个支配集作为局部决策节点集,局部决策节点进行局部决策以判断复合事件是否在决策范围内发生。仿真结果表明,与传统的CollECT算法、CDS算法相比,该算法能提高检测精度,减少网络的能量消耗。     

分布式最小连通支配集启发式算法

针对AdHoc网络中用洪泛法进行广播易引起广播风暴的问题,提出一个新的分布式最小连通支配集启发式算法HMCDS,其中包括构建极大独立集、引入节点的有效度概念、选择有效度最大的节点作为支配点的贪心策略的方法,实验结果证明,HMCDS算法生成的连通支配集大小为7．60pt＋1．4,时间复杂度为O（△^2）,消息复杂度为O（n）,比同类算法优秀。