A Practical Parallel Algorithm for All-Pair Shortest Path Based on Pipelining

On the basis of Floyd algorithm with the extended path matrix, a parallel algorithm which resolves all-pair shortest path （APSP） problem on cluster environment is analyzed and designed. Meanwhile, the parallel APSP pipelining algorithm makes full use of overlapping technique between computation and communication. Compared with broadcast operation, the parallel algorithm reduces communication cost. This algorithm has been implemented on MPI on PC-cluster. The theoretical analysis and experimental results show that the parallel algorithm is an efficient and scalable algorithm.

Floyd多源最短路径算法的并行化研究

首先对现有的Floyd多源最短路径算法进行分析,指出了该算法执行效率低下,无法在数据量大的稠密图上高效运行这一问题。为解决这一问题,从并行计算的角度着手研究,将算法中插入点给定时进行一次矩阵迭代并逐条刷新所有当前最短路径的顺序过程优化为基于并行计算的同步刷新过程。该优化使得Floyd算法的时间复杂度由原来的立方阶降低为线性阶,从理论上提高了算法的执行效率,使该算法对数据量大的稠密图顺利进行计算和求解成为了可能。

最短路问题的Floyd加速算法与优化

Floyd算法是求解网络中任意两点之间最短路的高效算法,文章给出了在不含负回路的网络中Floyd加速算法及优化方法,并构造了求解最短路径的序号矩阵。算法分析和计算实例表明,优化后的Floyd加速算法迭代速度快,计算量大大减少,路径寻找简单、直观。

基于Floyd算法的移动机器人最短路径规划研究

最短路径规划是一种点对点的路径规划方式,移动机器人最短路径规划研究即是实现始点和终点间最短路径规划问题的研究。首先采用栅格地图的方式对移动机器人工作环境建模,在建模的基础上,以垂线法方式选择移动机器人路径中的关键节点,确定关键节点的位置和权值关系,并根据所选节点,基于Floyd算法进行移动机器人的最短路径规划,以及对规划的路径算法进行简化改进,通过实验证明,改进的Floyd算法能实现移动机器人路径的最短和用时的相对减少。

基于改进Floyd算法的城市交通网络最短路径规划

Floyd算法能胜任求解任意两节点之间最短路径任务,但随着节点数的增加,冗余计算也随之增加,文中总结分析了现有研究成果,对Floyd算法进行改进,去除非必要中间节点路径计算,降低计算量,有效提高Floyd算法计算效率。城市交通道路多节点的特点使得Floyd算法在最短路径规划过程中计算繁杂,运用改进Floyd算法进行交通节点间最短路径规划,改进算法将原计算复杂度由O(n^3)降低为O(1/2n^3),有效降低了计算复杂度,提高计算效率,在不包含负回路城市交通网络中完成最短路径规划。

基于Floyd算法的多重最短路问题的改进算法

路径分析是网络分析最基本的问题,其核心是对最短路径的求解。Floyd算法是一种求取最短路的经典算法。分析发现,两点间可能存在多条权重相同的最短路径,而这一点Floyd算法没有涉及。以无向联通图为研究对象,设计了基于Floyd求解多重等价最短路算法,并分析计算了一个实际算例。计算结果表明,基于Floyd的多重等价最短路算法可以有效解决多重等价最短路问题。

基于Floyd算法的校园最短路径问题分析与实现

利用ArcGIS软件创建校园矢量图,并结合Floyd算法,解决校园中各地点间的最短路径问题。对Floyd算法从两个方面简化:对于插入的节点,先对其路径长度进行比较,若其到所求节点路径比所求节点对间路径长,则不需参与计算;引入序号矩阵记录使两顶点间的路径长度变短的中间节点序号。最后,在Matlab软件中编程实现,得出校园各地点间的最短路径,结果表明,该方法具有可行性。

最短路问题的Floyd算法优化

给出了在不含负回路的网络中Floyd算法的优化方法,通过构造求解最短路径的迭代矩阵和序号矩阵优化了Floyd算法,使计算量降低一倍,并且路径寻找简单、直观、高效.

基于改进的Floyd算法求节点间所有最短路径

网络节点间的最短路径可能不止一条。首先运用加速的Floyd算法得到最短路径长度矩阵;然后根据最短路径长度矩阵构造各个节点的到达距离矩阵,用来与最短路径长度矩阵进行对比;最后得到每个节点的后继节点,进而得到所有最短路径。计算机仿真验证了该算法的高效性。

稀疏网络的Floyd动态优化算法

通过对Floyd算法进行研究,提出了一种新的求取任意两点间最短路径的算法:Floyd动态优化算法.该算法通过引入插入数组、可达数组以及可发数组,使得算法在求解最短路径前自动修改能够最小化路径的节点,剔除一些无用的节点,最小化语句执行的次数.算法分析表明,新算法在稀疏网络中比Floyd算法在性能上有较大的提高.

Floyd算法的演示模型研究

路径分析是网络分析最基本的问题,其核心是对最短路径的求解.最短路径算法的优化直接关系到网络分析技术的提高,其求解算法的优劣决定相关软件的性能,通过对Floyd算法基本思想?算法实现步骤和时间复杂度分析,比较了各种算法的时间复杂度,并使用Java语言设计演示程序说明Floyd算法的实现机制,为Floyd算法的掌握和优化提供了参考模型.

基于Floyd算法的反恐防暴机器人腿部变形策略

反恐防暴机器人的腿部变形,能够改变机器人的运行姿态,适应不同的路况,完成跨越壕沟、翻越高墙等障碍物的任务;这就要求机器人能够准确、快速、平稳的变形到相应的姿态以适应不同的路况。通过Floyd算法实现了这一变形要求,Floyd算法是一种求解有向图中两个节点之间最短路径的算法。把机器人几种常用的姿态简化为有向图中的节点,用姿态变换过程中电机旋转角度和机器人重心偏移量来确定节点之间的连接权值。实验证明,Floyd算法能够快速找到两个姿态之间最短的变换路径,实现了机器人准确、快速、平稳的变形。

基于Floyd方法的最短路径算法优化算法

最短路径算法在各领域广泛应用,传统研究方法主要集中在算法应用及单一优化,将两种优化方法集于一体的算法很少.以兰州—北京的铁路运输系统实例,利用Floyd与Dijkstra算法结合、代码优化的方法优化传统Floyd算法.结果表明:优化后的算法在很大程度上减少了运算次数和时间,提高了算法的时间及空间复杂度,算法效率较高.

基于矩阵自定义运算的Floyd改进算法

解决最短路问题的算法层出不穷,其中最经典的要数Dijkstra算法和Floyd算法。但Dijkstra算法只能得出一对节点间的最短距离,而Floyd算法计算过程十分繁琐。为解决这两种经典算法中的缺陷,提出一种基于矩阵自定义运算的Floyd改进算法。该算法通过自定义矩阵运算得出一个表示两两节点间距离的路权修正矩阵,再用路权修正矩阵与原距离矩阵进行比较,选择两矩阵中对应较小元素组成当前最短路权矩阵,再通过有限次的迭代,从而得到各顶点间的最短路。通过MATLAB仿真,将该算法推广到随机大规模复杂网络中,通过运行时间折线图表明,该算法在节点达到一定数量后运行速度明显优于传统算法,且在稀疏网络中运行效率非常高,说明了该算法的有效性。最后,通过具体应用说明了该算法的实用性。

基于Floyd算法的最短路径优化研究

通过研究,在不改变时间复杂度的情况下,依然能对Floyd算法进行优化改进,提高运算速度,降低空间复杂度.并提出相应的Floyd改进优化算法.此改进算法不仅能够大大减少计算量,甚至在相同复杂路径下,能够减少10%~20%的运算时间.

最短路问题的Floyd算法的若干讨论

对不含负回路的网络中所有顶点对之间的最短路问题,通常采用Floyd算法.对此算法进行了讨论,并对Floyd算法的计算过程作了一点改进.改进后的算法对阶数不太大的网络进行较简单的计算就能得出所有顶点对之间的最短路.

最短路问题的Floyd改进算法

目前在不含负回路的网络中,对于求解任意两节点之间最短路问题的方法有很多,Floyd算法是最经典的算法之一,但随着节点数量的增加,重复的计算量也随之增大,从而降低了计算效率。为此,文中通过迭代矩阵和下标标注法对Floyd算法进行了改进,改进后的算法既能快速地计算出网络中任意两节点之间的最短路长值,又能更直观地找出最短路径。通过具体实例分析表明,Floyd改进算法减少了重复计算,简化了路径标注方法,提高了计算效率。

最短路问题的Floyd算法优化及分析

在传统Floyd算法的基础上,运用动态规划思想通过迭代求出最终的最短路矩阵,并在迭代过程中先筛掉不能使路径权值变小的部分中间节点不参与迭代,从而简化计算权值矩阵的运算步骤,缩短矩阵运算时间。分析结果显示本文算法明显提高了运算的效率,降低了算法的复杂度。

二叉树在Floyd算法最短路径存储中的应用

通过对存储网的邻接矩阵数据结构进行修改,实现了顶点对之间最短路径及其长度的存储.根据树的特性,顶点对之间最短路径的保存通过二叉树的方式实现,这为使用最短路径的后续操作提供了方便.

Floyd算法分析与演示系统设计

路径分析是网络分析最基本的问题,其核心是对最短路径的求解,其求解算法的优劣决定相关软件的性能,通过对F1oyd算法分析,比较了各种算法的时间复杂度,并使用Java语言设计演示程序说明了Floyd算法的实现机制。