[发明专利]一种有向图的最小割获取方法及设备

权利要求书

1.一种有向图的最小割获取方法，应用于网络优化领域，其特征在于，包括：

最小割获取设备按照预设策略，分别将所述有向图划分成至少两个汇点子图和至少两个源点子图，其中，全部所述汇点子图均包含所述有向图的汇点，且全部所述汇点子图之间为依次包含关系；全部所述源点子图均包含所述有向图的源点，且全部所述源点子图之间为依次包含关系；

所述最小割获取设备并行计算全部所述汇点子图的最小割集并通过所述汇点子图之间的通信获得所述有向图的等效汇点，以及并行计算全部所述源点子图的最小割集并通过所述源点子图之间的通信获得所述有向图的等效源点，其中，所述等效汇点为最大的所述汇点子图的最小割集，所述等效源点为最大的所述源点子图的最小割集；

所述最小割获取设备根据所述有向图的等效汇点和所述有向图的等效源点连接的所有边获取所述有向图的最小割。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设策略，分别将所述有向图划分成至少两个汇点子图和至少两个源点子图，包括：

将所述有向图进行反向变化得到反向图，其中，所述反向变化包括，将所述有向图中的所有边进行反向，所述有向图的所述源点变成所述反向图的汇点，所述有向图的所述汇点变成所述反向图的源点；

分别从所述有向图和所述反向图的汇点出发，按照所述预设策略，分别将所述有向图和所述反向图划分成至少两个所述有向图的汇点子图以及至少两个所述反向图的汇点子图，并分别为每个所述有向图的汇点子图和所述反向图的源点子图建立副本，其中，所述至少两个所述反向图的汇点子图为所述至少两个所述有向图的源点子图。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述并行计算全部所述汇点子图的最小割集并通过所述汇点子图之间的通信获得所述有向图的等效汇点，以及并行计算全部所述源点子图的最小割集并通过所述源点子图之间的通信获得所述有向图的等效源点之前，还包括：

将所有所述有向图的汇点子图根据包含关系建立关系树，其中，被包含的所述有向图的汇点子图称为所述有向图的子汇点子图，包含的所述有向图的汇点子图称为所述有向图的父汇点子图，以及将所有所述反向图的汇点子图根据包含关系建立关系树，其中，被包含的所述反向图的汇点子图称为所述反向图的子汇点子图，包含的所述反向图的汇点子图称为所述反向图的父汇点子图。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述并行计算全部所述汇点子图的最小割集并通过所述汇点子图之间的通信获得所述有向图的等效汇点，包括：

在全部所述有向图的汇点子图上根据最大流算法并行计算全部所述有向图的汇点子图的最小割；

任一个所述有向图子汇点子图计算完毕时，将其汇点所在的最小割通知其父汇点子图；

所述有向图的父汇点子图合并子汇点子图的汇点所在的最小割，去除所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割中的结点；

计算完成，得到所述等效汇点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述有向图的父汇点子图合并所述有向图的子汇点子图的汇点所在的最小割，去除所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割中的结点，包括：

所述有向图的父汇点子图在接收到所述有向图子汇点子图发送的所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割后，停止计算，并在所述有向图的父汇点子图上生成两个结点集合，其中，一个结点集合为由所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割组成的待去除结点集合，另一个结点集合为在所述有向图中所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割以外的第一非去除结点组成的非去除结点集合；

遍历所述待去除结点集合，若其中的任一结点仅与所述待去除结点集合中的结点连接，则该所述结点为去除结点，否则为第二非去除结点；

计算所有所述第二非去除结点的溢出值，得到去除之后的所述有向图的父汇点子图，其中，所述溢出值为所述第二非去除结点的流进量减去所述第二非去除结点的流出量；

在去除结点之后的所述有向图的父汇点子图上继续计算其最小割。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算完成，包括；

所述最大的所述有向图的汇点子图计算完毕时，计算完成；

或者，

若所述有向图的父汇点子图只能够去除所述有向图子汇点子图的汇点所在的最小割中的一个结点时，检查是否完成等效汇点的计算。