Основные понятия теории графов. Изолированная и висячая вершина. Основные задачи теории графов. Проблемы надежности, страница 10

Малоповоротный алгоритм

+++Скорость на 1 -2 порядка выше чем у волнового. Не нужно хранить все ДРП. Проводники проводятся с учетом следующих на обоих этапов.

---- Используется только для регулярных структур.

Если лучи от А к В пересеклись, то результат готов.. Тогда ячейки луча становятся источником лучей.

Канальный алгоритм.

Распределение соединений по каналам из соображений где соотношение (бла бла) меньше там и пускаем соединение. Распределение соединений по магистралям.

Кратчайшие пути

Пусть задан граф G(x,v) ребрам которого предписаны веса c=||cij||. Задача о кратчайшем пути состоит в нахождении пути с миним суммарным весом от начальной вершины до конечной или до всех остальных если такие пути существуют.

Алгоритм Дейкстра

Для случая cij>=0. Основан на приписывании вершинам временных пометок – верхняя граница длины пути от S к этой вершине. Эти пометки постоянно уменьшаются, и на каждом шаге ровно одна вершина получает постоянную (+) пометку – мин длина пути от S к этой вершине.

Аналогичные задачи: Самый надежный путь, самый длинный путь, путь с наибольшей пропускной способностью.

Теорема

Пропускня способность пути с наибольшей пропускной способностью равна min[maxqij] любой s-t разрез К графа. Для неографа разработан алгоритм Франка-Фрима.

Алгоритмы трассировки

Алгоритм Винтера

Недостатки волновых алгоритмов – последовательный характер, возможно замуровывание выводов. Винтер предложил алгоритм с многократным повторением шага построения всех трасс. На каждом шаге сохраняется только часть трасс.

SPECCTRA – автотрассировщик PC. В нем используется б…ный алгоритм. На первом шаге проводятся все соединения без ограничений. На каждом последующем шаге трассировщик пытается меньшить количество конфликтов, используя 2 метода: вставка и расталкивание, развертывание и проталкивание.

Ни один алгоритм не может обеспечить 100% разводки поэтому топологию необходимо дорабатывать. Требование: простая конфигурация трасс.

Кроме того, существует множество ограничений: длина 2-х параллельных проводников, длина 3-х || проводников и т.д. Ограничения могут быть противоречивыми.

Последовательные алгоритмы компоновки

Компоновка- разбиение исх схемы на подсхемы. Сводится  к разбиению графа g(x,v) на части.

1.  Для всех вершин х определяется степень р(хi) и выбирается вершина с мин степенью. Если таких вершин несколько, то выбираем вершину с наибольшим количеством кратных ребер.

2.  В первый кусок включается вершина хi и вершины смежные с ней.

3.  В первом куске окозалось /х1/=n1 вершин

/х1/>n1 для всех xj принадлежащих x1 выбирается вершина минимально связанная с вершинами первого куска, она удаляется из первого куска.

Для /х1/<n1 для xj не принадлежащей x1 выбирается вершина максимально связанная с вершинами х1.   ..бла бла бла

. Алгоритм обратного размещения

Оцениваются все элементы и все позиции.

Все элементы упорядочиваются по неубванию

Все элементы размещаются на соответствующие позиции.

Алгоритмы раскраски графов

Раскраской графов называется разбиение множества вершин графов на подмножества, таким образом чтобы в каждом из подмножеств вершины были несмежны.

Алгоритм Вейсмана

Построить все максимально устойчивые множества

Выбор минимального их количества для покрытия всех вершин (метод Петрика)

Рассчитываем ri – количество ненулевых связей.

1.  Выбираем макс ri.

2.  Удаляем вершины xi и инцидентные ей ребра (удаляем из матрицы соотв строку и столбец)

3.  Если матрица еще есть, то переходим к п 1

4.  минимизация

5.  Для каждого К строится ПСИ в которое входят вершины не вошедшие в К.

6.  Для каждой xi строится ti=VПСИ,

7.  П’=t1t2… - минимизация

8.  Делаем из этого ДНФ

9.  Выбираем терм, содержащий минимальное количество сомножителей (это хроматической число графа) Каждое ПСИ вошедшее в этот терм – вершины которые могут быть окрашены в один цвет

Приближенный алгоритм раскраски