Участник:Midmedian/Алгоритм Федуччи-Маттеуса: различия между версиями

Материал из Алговики
Перейти к навигации Перейти к поиску
Новая страница: «Автор описания: И.А.Бабкин == Свойства и структура алгоритмов == === Общее…»
 
Добавлено общее описание алгоритма и кусочек математического описания.
Строка 5: Строка 5:


=== Общее описание алгоритма ===
=== Общее описание алгоритма ===
'''Алгоритм Федуччи-Маттеуса (FM-алгоритм)'''<ref>Fiduccia C. M., Mattheyses R. M. A linear-time heuristic for improving network partitions //19th Design Automation Conference. – IEEE, 1982. – С. 175-181.</ref> является эвристикой для оптимального разделения гиперграфа на два непересекающихся блока (подграфа) за линейной время.


=== Математическое описание алгоритма ===
Пусть дан гиперграф <math>P=(C,N)</math>, где <math>C</math> - это пронумерованный набор ячеек (вершин), соединённых пронумерованным набором сетей (гиперрёбер) <math>N</math>. Гарантируется, что гиперграф состоит как минимум из двух ячеек и что каждая из ячеек содержится хотя бы в одной из сетей.
''Количество ячеек'' в <math>i</math>-ой сети обозначим как <math>n(i)</math>, а ''размер'' <math>j</math>-ой ячейки (количество сетей, в которые входит ячейка) за <math>s(j)</math>.
''Размер блока'' <math>B</math> определим, как
:<math>|B|=\sum\limits_{i=1}^{|N|} n(i)=\sum\limits_{i=1}^{|C|} s(i)</math>.


=== Математическое описание алгоритма ===
Задача заключается в разделении <math>P</math> на непересекающиеся блоки <math>A</math> и <math>B</math> размерами <math>|A|</math> и <math>|B|</math> соответственно так, чтобы выполнялось условие
 
:<math>\frac{|A|}{|A|+|B|} \cong r</math>,


где <math>r</math> - ''коэффициент разделения'' (<math>0 < r < 1</math>).


=== Вычислительное ядро алгоритма ===
=== Вычислительное ядро алгоритма ===

Версия от 15:46, 22 октября 2019

Автор описания: И.А.Бабкин

Свойства и структура алгоритмов

Общее описание алгоритма

Алгоритм Федуччи-Маттеуса (FM-алгоритм)[1] является эвристикой для оптимального разделения гиперграфа на два непересекающихся блока (подграфа) за линейной время.

Математическое описание алгоритма

Пусть дан гиперграф [math]\displaystyle{ P=(C,N) }[/math], где [math]\displaystyle{ C }[/math] - это пронумерованный набор ячеек (вершин), соединённых пронумерованным набором сетей (гиперрёбер) [math]\displaystyle{ N }[/math]. Гарантируется, что гиперграф состоит как минимум из двух ячеек и что каждая из ячеек содержится хотя бы в одной из сетей.

Количество ячеек в [math]\displaystyle{ i }[/math]-ой сети обозначим как [math]\displaystyle{ n(i) }[/math], а размер [math]\displaystyle{ j }[/math]-ой ячейки (количество сетей, в которые входит ячейка) за [math]\displaystyle{ s(j) }[/math].

Размер блока [math]\displaystyle{ B }[/math] определим, как

[math]\displaystyle{ |B|=\sum\limits_{i=1}^{|N|} n(i)=\sum\limits_{i=1}^{|C|} s(i) }[/math].

Задача заключается в разделении [math]\displaystyle{ P }[/math] на непересекающиеся блоки [math]\displaystyle{ A }[/math] и [math]\displaystyle{ B }[/math] размерами [math]\displaystyle{ |A| }[/math] и [math]\displaystyle{ |B| }[/math] соответственно так, чтобы выполнялось условие

[math]\displaystyle{ \frac{|A|}{|A|+|B|} \cong r }[/math],

где [math]\displaystyle{ r }[/math] - коэффициент разделения ([math]\displaystyle{ 0 \lt r \lt 1 }[/math]).

Вычислительное ядро алгоритма

Макроструктура алгоритма

Схема реализации последовательного алгоритма

Последовательная сложность алгоритма

Информационный граф

Ресурс параллелизма алгоритма

Входные и выходные данные алгоритма

Свойства алгоритма

Программная реализация алгоритма

Особенности реализации последовательного алгоритма

Локальность данных и вычислений

Возможные способы и особенности параллельной реализации алгоритма

Масштабируемость алгоритма и его реализации

Динамические характеристики и эффективность реализации алгоритма

Выводы для классов архитектур

Существующие реализации алгоритма

Литература

  1. ↑ Fiduccia C. M., Mattheyses R. M. A linear-time heuristic for improving network partitions //19th Design Automation Conference. – IEEE, 1982. – С. 175-181.