一种计算因特网AS拓扑的最短路径的快速算法

最短路径是因特网AS(autonomous system)拓扑的一个重要特征,AS间的路由路径一般是AS之间的最短路径.因特网服务提供商之间复杂的商业关系导致AS之间存在复杂的路由关系,从而影响AS路由路径的选择,因此在计算AS拓扑中最短路径时需要考虑AS间的路由关系.提出了一种计算AS拓扑中最短路径的算法,算法基于无向图的宽度优先最短路径算法,时间复杂度为O(nm),这里n和m分别为拓扑图中节点和边的个数.通过实验发现,与现有的计算AS拓扑最短路径的时间复杂度为O(n3)的算法相比,该算法在实现同样精确度的前提下大幅缩短了计算时间.     

动态拓扑网络最短路径启发式算法

针对动态拓扑网络的最优路径规划中存在的问题,研究了最短路径搜索算法的快速实现技术,提出了一种启发式快速最优路径规划算法.在分析经典迪杰斯特拉最短路径搜索算法和A*启发式搜索算法的基础上,利用椭圆曲线参数设定启发函数初始值,进一步缩小搜索范围.采用二叉堆结构来实现路径计算过程中优先级队列的一系列操作,从而提高了算法的执行效率.仿真试验结果表明该算法具有良好的性能.     

一种基于道路网络层次拓扑结构的分层路径规划算法

鉴于平面最短路径算法应用于大规模网络规划中的效率不高,而分层算法引入"分而治之"策略,则能有效解决此难题。为了利用分层算法进行路径规划,首先研究了分层算法的数据基础——道路网络层次拓扑结构,其涉及基于道路等级的路网分层抽象、道路数据分区组织、以区域为单位的路网层次拓扑关系模型;接着提出了一种适用于LBS(基于位置的服务)的分层路径规划算法。该算法先通过距离值判断是否切换到上一层;然后利用启发式A*算法搜索入口和出口;最后使用双向策略搜索层内两点之间的最短路径。利用现实道路网络进行的实验分析结果表明,该算法能从本质上提高大规模网络中路径规划的效率。     

基于拓扑的路径规划问题的图形解法

本文提出一个解决基于拓扑的路径规划问题的新途径:图形法.介绍一个用图形法建立起来的适合于矩形形状的移动机器人在以线段和圆弧为边界的障碍物环境下运动的路径规划算法.该算法考虑了环境发生局部变化时在不改变或者仅仅对拓扑网络进行局部修改后进行路径规划的问题.图形法比较普遍地解决了二维拓扑路径规划算法的实现问题.     

移动自组网中的最长生命期路径

动态拓扑是移动自组网区别于其他形式网络的本质特征,对其进行研究具有很大的理论价值和工业应用背景.提出一种方法,利用网络的最长生命期路径来研究其拓扑的动态性.在已有研究的基础上,改进了网络的数学模型,弥补了以往模型无法很好地描述移动自组网动态拓扑的缺陷,并在此基础上提出了最长生命期路贩径算法.利用该算法计算网络中的最长生命期路径,深入研究了其持续时间的分布规律.同时证明了使用最长生命期路径作为路由,可以使网络的重路由次数最少.模拟实验表明,利用对数正态分布可以很好地描述移动自组网的最长生命期路径持续时间.实验结果表明,与以往利用最短路径作为研究对象相比,最长生命期路径和最小重路由更适合用来衡量网络的动态性.     

适合复杂网络分析的最短路径近似算法

基于互联网抽取的社会网络往往具有较大的规模,这对社会网络分析算法的性能提出了更高的要求.许多网络性质的度量都依赖于最短路径信息,社会网络等现实网络往往表现出"无标度"等复杂网络特征,这些特征指示了现实网络中最短路径的分布规律.基于现实网络的拓扑特征,提出了一种适合于复杂网络的最短路径近似算法,利用通过局部中心节点的一条路径近似最短路径,该算法能够方便地用于需要最短路径信息的社会网络性质的估算,为复杂网络的近似分析提供了一种新的思路.在各种生成网络与现实网络上的实验结果表明,该算法在复杂网络上能够大幅降低计算复杂性并保持较高的近似准确性.     

一种高效的最短路径完全动态更新算法

在通信网络中,节点间最短路径的计算是链路状态路由协议计算路由的基础。通过对现有动态最短路径算法的深入研究,提出了一种处理网络拓扑变化的完全动态最短路径算法DSPT-ID。该算法利用已有SPT的信息,建立一个最短路径树的更新队列,当网络拓扑发生变化时,算法针对边的权值增大和减小,分别进行更新,并将更新节点局限在受拓扑变化影响的节点中,从而达到SPT的增量更新。算法复杂度分析和仿真结果显示,DSPT-ID算法具有更少的节点更新次数和更高的时间效率。     

基于半边数据结构的最短路径算法及其实现

在分析传统最短路径算法数据结构的基础上,提出并实现了一种以半边数据结构存储网络拓扑数据的最短路径算法。该算法充分利用半边数据结构存储格式紧凑、操作直观高效等方面的优点,采用较传统方法不同的路径检索方式,实现了快速计算网络中任一结点到其他所有结点的最短路径。实验表明,基于半边数据结构的最短路径算法可以大幅度提高网络中最短路径的计算效率,其性能在网络结点显著增多时愈加明显。     

最短路径的可达矩阵算法

为了提高传统最短路径算法的效率,文中在细致分析传统算法的基础上,提出了一种在业务流程中计算最短路径及寻找不合理活动环的新方法,此方法被称为最短路径的可达矩阵算法.与原有的最短路径算法相比,该方法将可达矩阵的思想引入到最短路径的计算中,可以在矩阵中显示出活动环及活动路径值.文中还详细描述了该方法所涉及的定义及运算规则.最后,将该方法应用于具体实例,并快速地找到了活动环及活动路径,为业务流程再造提供了一种新的解决方案.     

一种高效的最短路径树动态更新算法

计算动态环境下最短路径树是一个典型的组合优化问题。Ba11-and-String模型是一种高效的动态更新算法,但仍存在不少冗余计算。针对Ba11-and-String算法中边的处理进行了优化,从而提高了动态更新的效率,同时实现了对节点的删除和增加,以适应最短路径树的拓扑变化。实验结果表明新算法效率更高。