T-SPLINE开源内核的三层数据结构及算法原理

针对T-SPLINE开源内核,论述了T样条三层数据结构及相关算法原理,以帮助使用者更快更好地掌握和应用T-SPLINE开源内核的使用方法.首先介绍T-SPLINE开源内核及三层数据结构,论述该数据结构对T样条计算与存储的高效性;然后根据三层数据结构的特点设计了一系列高效的算法,主要包括面内节点初始化算法、关键参数抽取算法、高效基函数计算算法、重节点管理算法等,并详细说明了上述算法的原理;最后对T-SPLINE开源内核的时间复杂度和空间复杂度进行了分析与验证.实验证明,T-SPLINE开源内核在时间空间复杂度上具有一定的优势.     

基于边界网格模型的T样条实体重建

为解决零亏格边界网格模型的T样条实体重建问题,提出一种基于八叉树细分和渐进迭代最小二乘拟合算法的T样条实体构建算法.首先给出一种基于体-面-边-点4层几何拓扑的T样条实体数据结构和节点矢量计算算法;接着对边界网格进行参数化,在单位参数立方体和网格模型之间建立参数映射关系,并且采用MVC方法保证参数化结果的单射无自交性;最后实现T样条实体的渐进迭代最小二乘拟合.对sphere模型, head模型和bunny模型进行测试,实现了基于边界网格模型的T样条实体重建,提高了T样条实体构建的效率,并且使得该算法在处理大规模数据时更具优势     

Linux内核进程调度算法的分析、研究与改进

本文分析了Linux2.4内核的主要数据结构、进程调度原理及O(n)算法。针对Linux2.4设计缺陷和调度算法上的不足之处,本文改进了Linux2.4内核调算法,修改了内核中和调度有关的数据结构,并将Linux2.4内核调度算法的时间复杂度从O(n)级改进到O(1)级。最后通过实验测试得到的数据证明了改进后的内核进程调度使系统负载更加均衡。     

一种基于前缀编码的树生成算法

为了使树生成算法更为通用且效率更高,提出一种基于前缀编码的树生成算法.算法中的节点采用前缀编码的数据结构,便于用户对树中节点及其下层子节点上的关联数据进行快速查询和统计.由于在构造树之前已采用先根遍历的方式对节点进行了排序,同时建树过程中记录了最近各层节点的信息,因此无需搜索节点的上下层信息就可直接建立起树,大幅提高了建树效率,算法时间复杂度为O(n).该算法无需额外的数据预处理即可构造任意子树,且不会增加算法复杂度.     

广义B样条曲线的节点去除与光顺算法

广义B样条曲线具备了B样条曲线的各种优良性质,又因为其独具的核函数为形状设计带来更加丰富的可能性,文中提出了广义B样条曲线的节点去除与光顺算法.首先给出了构造广义B样条对偶基的新方法,其时间计算复杂度得到了很好的控制;其次摘除需去除的节点,再利用对偶基的最佳逼近性质,采用广义B样条的对偶基求得新的广义B样条曲线的控制顶点;在广义B样条曲线光顺中引入跳跃值的概念,如果某个节点附近的跳跃值较大,则去除相应的节点,从而实现在此节点处的光顺.最后通过大量的数值实例,展示了算法的有效性.     

基于Trie树的相似字符串查找算法

基于Trie树的相似字符串查找算法是利用编辑距离的阈值来计算每个节点的活跃节点集,已有算法由于存在大量的冗余计算,导致时间复杂度和空间复杂度都比较高。针对这个问题,采用了基于活跃节点的对称性和动态规划算法的思想对已有算法进行改进,并对活跃节点集进行了修剪,提出了New-Trie-Stack算法。该算法避免了活跃节点的重复计算,以及已有算法在保存所有已遍历节点的活跃节点集时的空间开销。实验结果表明New-Trie-Stack算法在时间复杂度和空间复杂度上都有明显的下降。     

多任务处理环境下的定时器应用算法

本文通过对定时器原理的分析,结合队列数据结构和网络协议中"时间戳"的概念,提出了一种新的、较完善的多任务处理环境下的定时器应期算法,并且给出了主要程序的流程框图.该算法具有较高的效率和可靠性,其时间复杂度及空间复杂度均为O(n).     

入侵检测系统中高效的模式匹配算法

针对入侵检测系统模式匹配效率低的问题,提出一种高效的模式匹配算法.该算法通过对模式进行预处理记录模式的信息,然后对子节点进行递归比较,找到重复度最大的部分,提高模式匹配的效率;通过增加附加m个节点的匹配模式结构,降低模式匹配算法的时间与空间复杂度.理论分析表明,对于包含n个节点的主题树,提出的模式匹配算法的时间复杂度为O(nlog2n+mlog2m),空间复杂度为O(n+m).详细的实验以及与现有算法的比较表明,提出的模式匹配算法在时间、空间和匹配率性能上具有更高的效率.     

一种动态建树的方法

研究了绘制树状结构面临的难点问题,提出了一种动态构造树状结构的方法,设计了插入、删除节点等操作方法.在此基础上提出了一种高效的画树算法.与其它算法相比,该算法利用节点及子树边界的含义,通过不断调整移动子树来计算节点位置,进而实现在一个较小的区域内画树.该方法可以实时修改树的逻辑结构,并动态计算出节点位置,使得绘出的树即真实的树状结构.最后对该方法进行了时间和空间复杂度分析,对其应用前景进行了展望.     

Linux内核Slab内存缓冲区管理器

Linux是开源操作系统,内核运行时,会使用很多数据结构对象,即内核对象。如何高效地管理这些对象的创建、使用和回收,需一整套完善的管理机制。该文介绍了Slab内存缓冲区管理器的原理,以及Linux怎样使用Slab管理器管理内核中各种各样的内核对象。     

Dijkstra算法的一种高效率实现

Dijkstm提出单源点最短路径算法即计算一个节点到其他所有节点的最短路径.算法结构过于复杂且效率较低.采用最小堆对Dijkstra最短路径算法进行优化,优化后的算法比起经典算法在时间复杂度和空间复杂度上都有明显的提高.     

图形发生器中新的子区域划分表示及叠合算法

为实现直写曝光机中图形发生器的软件功能模块,系统地给出了一种多边形的双向链接边表的表示方法及高效的平面子区域划分的叠合算法.该算法以计算几何中常用的平面扫描算法为基础,对叠合过程中出现的各种情况,给出了通用的处理方法,针对多边形中出现空洞的情况,提出了一种判别准则和基于图的重构的遍历搜索方法.根据分析,该算法的时间复杂度含有对数因子,优于传统的二次项复杂度,并且具有线性的空间复杂度.由于双向链接边表的数据结构主要由指针和链表组成,所以易于在计算机中实现.     

B3：图问节点相似度分块计算方法

传统的基于链接的对象相似度计算方法仅考虑单个图中的节点。Blondel等人将该问题扩展到图间节点,提出Blondel算法,但该算法的时间和空间复杂度过高,不适用于大规模图之间的节点相似度计算。如何高效地计算两个图之间的相似度的方法仍有待研究。提出了B3（block based Blondel）算法,先对图进行分块,然后将分块作为一个独立整体,应用原Blondel算法计算块内的节点相似度和块间的相似度,最后再计算任意节点间的全局相似度。该算法是收敛的,并且大大降低了时空复杂度。实验也很好地证明了算法的有效性。     

两种重复提取算法的研究比较

在利用计算机处理文本信息时,为了能发现大文本信息中的重复词句,本文介绍两种用来发现重复词句的算法——基于后缀树的方法和基于倒排索引的方法。第一种ST算法使用树型数据结构,每个节点表示一个字并且根节点为空。第二种算法应用倒排索引,以及哈希表实现方法（HT）。对同一样本运行仿真后,在时间和空间复杂度上对实验结果进行比较。得出结论,尽管ST算法在考虑到时间成本时要更优,但在空间复杂度方面倒排索引方法更胜一筹。     

一种特征匹配方法:稀疏特征树

在大规模或实时环境要求下,机器学习算法的计算效率非常重要.描述了用于最大熵模型执行系统的一种高效的数据结构及其相关的生成和查找算法.这种数据结构称为稀疏特征树,用于表示特征集合,以提高特征查找(或特征匹配)的速度,从而提高概率计算和执行系统的速度.基本短语识别和词性标注的实验显示,这种新的数据结构的确能够极大地加快最大熵方法执行系统的速度,同时保持空间复杂度不变.     

约瑟夫环经典问题的几种算法比较

约瑟夫环是数据结构中一个经典问题.通过解决约瑟夫环问题.可以熟悉掌握顺序表和链表的数据结构和相关运算,对提高教据结构的应用能力大有裨益.给出约瑟夫环的几种算法,讨论不同存储结构下实现的约瑟夫环算法.并从空间复杂度和时间复杂度进行了算法比较.     

基于弹簧粒子模型的大规模WSN定位算法的衍生算法

为了提高基于弹簧粒子模型的大规模无线传感器网络定位算法(LASPM定位算法)的鲁棒性,将对LASPM基本定位算法进行优化及改进,并提出一系列的改进衍生算法.针对弱节点将设计简单的迭代定位方法,提出了3个补丁算法,分别用于处理局部极值、剔除坏节点和处理节点动态变化等问题.仿真实验结果表明,新算法的节点计算复杂度、通信复杂度在网络规模增大时仍然保持常量,节点计算步数不随网络规模变化而变化,时间复杂度也保持常量.实验研究结果表明,本文的定位算法具有良好的鲁棒性.     

B3:图间节点相似度分块计算方法

传统的基于链接的对象相似度计算方法仅考虑单个图中的节点。Blondel等人将该问题扩展到图间节点,提出Blondel算法,但该算法的时间和空间复杂度过高,不适用于大规模图之间的节点相似度计算。如何高效地计算两个图之间的相似度的方法仍有待研究。提出了B3(blockbased Blondel)算法,先对图进行分块,然后将分块作为一个独立整体,应用原Blondel算法计算块内的节点相似度和块间的相似度,最后再计算任意节点间的全局相似度。该算法是收敛的,并且大大降低了时空复杂度。实验也很好地证明了算法的有效性。     

双奇次NUAHT样条

针对T样条无法精确表示双曲超越曲面的问题,构造了一种样条曲面——双奇次代数双曲T样条曲面(NUAH T样条),探讨了其细分算法和调配函数的线性无关性.通过将非均匀代数双曲B样条曲面(NUAH B样条曲面)定义在T网上,给出了双奇次NUAH T样条的定义;基于NUAH B样条的节点插入公式,提出NUAH T样条的一种局部细分算法;并证明了NUAH T样条的调配函数线性无关的充要条件,即由NUAH T样条转化为NUAH B样条曲面的过渡矩阵是满秩矩阵.最后,通过实例验证了曲面构建和细分算法的有效性.     

半动态矩形交查询算法

本文讨论了动态矩形交查询算法.文中介绍了两个半动态矩形查询的新算法，它们分别基于一维数据结构和二维数据结构.一维查询算法的查询时间复杂度是O（logM＋k′），更新时间复杂度是O（logMlogn），空间复杂度是O（nlogM/）.二维查询算法的查询时间复杂度是O（log²M＋k），更新时间复杂度是O（log²Mlogn），空间复杂度是O（nlog²M）.本文分别实现了这两个算法，通过对它们的性能进行比较，发现一维查询算法是一种高效、实用的算法.