[发明专利]一种基于路径扩展与淘汰机制的网络拓扑分散短路径集合计算方法

摘要

本发明提出一种基于路径扩展与淘汰机制的网络拓扑分散短路径集合计算方法，该方法在计算网络中任意一个节点o到另一个节点d的拓扑分散短路径集合时的步骤如下：遍历o的每一个邻居节点j，将o到j的直达路径o→j加入空集合Ω和So,j；若Ω为空，则返回So,d作为o到d的拓扑分散短路径集合，否则循环从Ω中取出一条长度最短的路径P并遍历P的末尾节点s的每一个邻居节点t，若t未出现在P中则扩展生成o到t的一条路径P→t，当P→t的长度不超过长度上限时将该路径加入So,t，若加入后So,t包含的路径数量超过规定上限时，结合节点拓扑重叠代价的概念淘汰So,t中除长度最短的一条路径外的另一条与其他路径拓扑重叠最大的路径。

主权项

1.一种基于路径扩展与淘汰机制的网络拓扑分散短路径集合计算方法，其特征在于：计算网络中任意一个节点o到另一个节点d的拓扑分散短路径集合的步骤如下：步骤1：创建一个空的路径集合Ω，同时为网络中除节点o之外的每一个节点(记为i)创建一个空的路径集合So,i以及一个值为正无穷的变量lo,i；步骤2：遍历节点o的每一个邻居节点(记为j)，将节点o到节点j的直达路径o→j同时加入Ω和So,j；步骤3：若Ω为空，则跳转至步骤6；步骤4：从Ω中取出一条长度最短的路径(记为P)；然后对于路径P的末尾节点(记为s)，遍历节点s的每一个邻居节点(记为t)，若节点t未出现在路径P中，则执行步骤4.1～4.4的操作：步骤4.1：使用节点t扩展路径P，得到路径P→t；步骤4.2：如果路径P→t的长度小于lo,t×α，那么：首先将路径P→t加入So,t，同时更新lo,t为路径P→t的长度；然后删除So,t中所有长度大于lo,t×α的路径；步骤4.3：若So,t中包含β+1条路径，那么：首先对于网络中的每一个节点(记为k)，统计So,t有多少条路径途径节点k，称之为节点k的拓扑重叠代价；然后从So,t中淘汰(即去掉)除其中长度最短的一条路径外的另一条路径，该路径途径的所有节点的拓扑重叠代价之和最小；步骤4.4：如果路径P→t存在于So,t之中，那么将路径P→t加入Ω；步骤5：跳转至步骤3；步骤6：运算结束，返回So,d作为节点o到节点d的拓扑分散短路径集合；上述算法中，路径的长度定义为路径途径的节点的个数，α是用于控制拓扑分散短路径集合中路径长度上限的可调参数，β是用于控制拓扑分散短路径集合中路径数量上限的可调参数。