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直径约束MST问题的并行启发式算法。 (英语) Zbl 0966.68155号

摘要:直径约束最小生成树(MST)出现在许多应用中,包括分布式互斥。在每对处理器通过消息传递进行通信的多处理器环境中,它们特别感兴趣。直径约束的MST问题可以表述为:给定一个无向边加权图(G\)和一个正整数(k\),在不包含大于(k\的边的路径的所有生成树中找到一个权重最小的生成树。这个问题是NP-完全的,在文献中可以找到一些给出近似解的启发式方法。
我们研究了这个问题的最佳启发式方法,并提出了改进、新的启发式方法和新的并行实现。首先,我们对现有算法进行了重新定义,该算法以改进的贪婪方式构造直径受限的MST,在构造的每个阶段使用启发式方法选择要添加到树中的边。我们的修改使原始算法更快、更容易并行化。然后,我们提出了一种全新的启发式算法,该算法计算无约束MST,并通过边缘替换迭代地对其进行细化,直到其路径不超过\(k)。我们的方法保证是终止的,并且它生成的树具有小的\(k \),这是以前发布的启发式算法无法实现的。我们讨论了这些启发式算法在MasPar MP-1上的并行实现,这是一台具有8192处理器的大规模并行SIMD机器。

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68兰特 计算机科学中的图论(包括图形绘制)
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