Уровень алгоритма

Поиск в глубину (DFS): различия между версиями

Материал из Алговики
Перейти к навигации Перейти к поиску
[непроверенная версия][досмотренная версия]
Нет описания правки
 
(не показано 8 промежуточных версий 2 участников)
Строка 1: Строка 1:
== Свойства и структура алгоритмов ==
{{level-a}}
 
== Свойства и структура алгоритма ==
=== Общее описание алгоритма ===
=== Общее описание алгоритма ===


Алгоритм поиска в глубину<ref>Tarjan, Robert. “Depth-First Search and Linear Graph Algorithms.” SIAM Journal on Computing 1, no. 2 (1972): 146–60.</ref> (англ. Depth-First Search) является составной частью многих графовых алгоритмов ([[Алгоритм Тарьяна поиска компонент сильной связности|поиск компонент сильной связности]] и [[Алгоритм Тарьяна поиска компонент двусвязности|двусвязности]], [[Алгоритм Тарьяна поиска «мостов» в графе|мостов]], [[Алгоритм Гопкрофта-Карпа|решение задачи о назначениях]], проверка планарности графа, [[Связность в графах|определение вершинной и рёберной связности]]). Результатом поиска в глубину может являться, например, дерево обхода и нумерация вершин (в прямом или обратном порядке). Сложность алгоритма <math>O(m)</math>.
'''Поиск в глубину'''<ref>Tarjan, Robert. “Depth-First Search and Linear Graph Algorithms.” SIAM Journal on Computing 1, no. 2 (1972): 146–60.</ref> (англ. Depth-First Search) является составной частью многих графовых алгоритмов ([[Алгоритм Тарьяна поиска компонент сильной связности|поиск компонент сильной связности]] и [[Алгоритм Тарьяна поиска компонент двусвязности|двусвязности]], [[Алгоритм Тарьяна поиска «мостов» в графе|мостов]], [[Алгоритм Гопкрофта-Карпа|решение задачи о назначениях]], проверка планарности графа, [[Связность в графах|определение вершинной и рёберной связности]]). Результатом поиска в глубину может являться, например, дерево обхода и нумерация вершин (в прямом или обратном порядке). Сложность алгоритма <math>O(m)</math>.


=== Математическое описание ===
=== Математическое описание алгоритма ===
=== Вычислительное ядро алгоритма ===
=== Вычислительное ядро алгоритма ===
=== Макроструктура алгоритма ===
=== Макроструктура алгоритма ===
=== Описание схемы реализации последовательного алгоритма ===
=== Схема реализации последовательного алгоритма ===
=== Последовательная сложность алгоритма ===
=== Последовательная сложность алгоритма ===


Строка 13: Строка 15:


=== Информационный граф ===
=== Информационный граф ===
=== Описание ресурса параллелизма алгоритма ===
=== Ресурс параллелизма алгоритма ===


Поиск в ширину плохо поддаётся параллелизации; существует мнение, что алгоритм является последовательным по сути.
Поиск в ширину плохо поддаётся параллелизации; существует мнение, что алгоритм является последовательным по сути.


=== Описание входных и выходных данных ===
Реализация поиска в ширину на распределённых графах описана в работах<ref>Cidon, Isreal. “Yet Another Distributed Depth-First-Search Algorithm.” Information Processing Letters 26, no. 6 (January 1988): 301–5. doi:10.1016/0020-0190(88)90187-1.</ref><ref>Tsin, Y H. “Some Remarks on Distributed Depth-First Search.” Information Processing Letters 82, no. 4 (May 2002): 173–78. doi:10.1016/S0020-0190(01)00273-3.</ref>.
=== Свойства алгоритма===
 
== Программная реализация алгоритмов ==
=== Входные и выходные данные алгоритма ===
=== Свойства алгоритма ===
 
== Программная реализация алгоритма ==
=== Особенности реализации последовательного алгоритма ===
=== Особенности реализации последовательного алгоритма ===
=== Описание локальности данных и вычислений ===
=== Возможные способы и особенности параллельной реализации алгоритма ===
=== Возможные способы и особенности реализации параллельного алгоритма ===
=== Результаты прогонов ===
=== Масштабируемость алгоритма и его реализации ===
=== Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма ===
=== Выводы для классов архитектур ===
=== Выводы для классов архитектур ===
=== Существующие реализации алгоритма ===
* [http://www.boost.org/libs/graph/doc/ Boost Graph Library] (функции <code>[http://www.boost.org/libs/graph/doc/depth_first_search.html depth_first_search]</code>, <code>[http://www.boost.org/libs/graph/doc/depth_first_visit.html depth_first_visit]</code>, <code>[http://www.boost.org/libs/graph/doc/undirected_dfs.html undirected_dfs]</code>).


== Литература ==
== Литература ==


<references />
<references />
[[Категория:Начатые статьи]]
[[en:Depth-first search (DFS)]]

Текущая версия от 07:19, 7 июля 2022


Свойства и структура алгоритма

Общее описание алгоритма

Поиск в глубину[1] (англ. Depth-First Search) является составной частью многих графовых алгоритмов (поиск компонент сильной связности и двусвязности, мостов, решение задачи о назначениях, проверка планарности графа, определение вершинной и рёберной связности). Результатом поиска в глубину может являться, например, дерево обхода и нумерация вершин (в прямом или обратном порядке). Сложность алгоритма [math]\displaystyle{ O(m) }[/math].

Математическое описание алгоритма

Вычислительное ядро алгоритма

Макроструктура алгоритма

Схема реализации последовательного алгоритма

Последовательная сложность алгоритма

Алгоритм выполняет ограниченный объём работы для каждого ребра, поэтому его сложность составляет [math]\displaystyle{ O(m) }[/math].

Информационный граф

Ресурс параллелизма алгоритма

Поиск в ширину плохо поддаётся параллелизации; существует мнение, что алгоритм является последовательным по сути.

Реализация поиска в ширину на распределённых графах описана в работах[2][3].

Входные и выходные данные алгоритма

Свойства алгоритма

Программная реализация алгоритма

Особенности реализации последовательного алгоритма

Возможные способы и особенности параллельной реализации алгоритма

Результаты прогонов

Выводы для классов архитектур

Литература

  1. ↑ Tarjan, Robert. “Depth-First Search and Linear Graph Algorithms.” SIAM Journal on Computing 1, no. 2 (1972): 146–60.
  2. ↑ Cidon, Isreal. “Yet Another Distributed Depth-First-Search Algorithm.” Information Processing Letters 26, no. 6 (January 1988): 301–5. doi:10.1016/0020-0190(88)90187-1.
  3. ↑ Tsin, Y H. “Some Remarks on Distributed Depth-First Search.” Information Processing Letters 82, no. 4 (May 2002): 173–78. doi:10.1016/S0020-0190(01)00273-3.