改进不确定图最大流算法DF-SDBA:提升性能与适用性

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本文主要探讨了"基于不确定图的最可靠最大流的改进算法",发表于2015年的东南大学学报自然科学版。在原有的最可靠最大流算法SDBA(最可靠最大流算法)在面对网络规模和稠密度增大的情况下,其性能明显下降的问题上,作者提出了一种新的优化方法DF-SDBA。DF-SDBA算法的核心在于两个关键改进: 1. 概率约束:在状态空间划分过程中,算法引入了概率约束。当处理每个待处理的区间时,算法会筛选掉那些下界分布概率值低于当前最可靠最大流分布的未处理区间,这样做的目的是减少不必要的算法迭代次数,提高算法的效率。 2. 割集约束:针对不确定的区间,DF-SDBA在区间上界对应的子图中寻找最大流,并同时计算最小割集。根据割集理论,算法利用最小割集中边的特性,即这些边必须全部出现在合格子区间上界的向量中,以此来决定是否继续划分子区间。这种方法进一步减少了划分的区间数量,减小了算法的复杂度。 通过这两个策略,DF-SDBA算法有效地对抗了网络规模和稠密度增加带来的性能衰减问题,显著提高了算法的适用性和运行效率。实验结果显示,相比于原始的SDBA算法,DF-SDBA在处理大规模、高密度网络时表现出明显的性能优势。因此,这项工作不仅提升了最可靠最大流问题的解决策略,而且为不确定图下的优化算法设计提供了有价值的参考,对于实际网络设计和优化具有重要的理论和实践意义。关键词包括不确定图、最大流、流可靠性以及最小割,这些概念在算法设计和分析中起到关键作用。