[发明专利]基于微粒群算法的Steiner最优树计算方法及装置

摘要

本发明公开了一种基于微粒群算法的Steiner最优树的计算方法及其装置，包括每个迭代周期内随机初始化n棵根节点相同且覆盖全部目标节点的Steiner树；更新本周期最优解和每个粒子的历史最优解；依据历史最优解和本周期最优解进行树的合并，得到n棵合并树；对合并树进行去环；删除入度大于1的节点的部分入边使其入度为1；删除出度为0且非目标节点的节点与其父节点间的边；选择n棵去枝后的树中以及当前的全局最优解中费用较小的作为当前的全局最优解；若当前迭代次数达到预设最大值或当前的全局最优解已收敛，将当前的全局最优解记录为Steiner最优树，否则，进入下一迭代周期。本发明解决了有向图中的Steiner最优树问题，且速度快，效率高。

主权项

一种基于微粒群算法的Steiner最优树计算方法，其特征在于，包括：步骤s1：随机初始化n个粒子，各个所述粒子内分别包含一棵根节点相同的Steiner树，每棵所述Steiner树均覆盖全部目标节点；步骤s2：计算每棵所述Steiner树的费用，将费用最小的粒子作为本周期最优解；并更新每个所述粒子的历史最优解；步骤s3：依据微粒群算法关系式、所述本周期最优解以及所述历史最优解对每个所述粒子进行合并操作，得到n棵合并树；步骤s4：分别对每棵所述合并树进行去环操作；步骤s5：按照预设简化规则，将去环后的树中入度大于1的节点的入边进行部分删除，使该节点入度为1；步骤s6：遍历简化后的树，将出度为0且不是目标节点的叶子节点与其父节点间的边进行删除，得到去枝后的树；步骤s7：计算n棵所述去枝后的树的费用，将最小费用与当前的全局最优解的费用进行比较，选择两者中较小的所对应的Steiner树记录为当前的全局最优解；步骤s8：令迭代次数加1，并判断当前迭代次数是否达到预设最大值或当前的全局最优解是否已收敛，若是，将当前的全局最优解作为Steiner最优树进行记录，若否，返回步骤s1。