扩展DAWN的适用范围:一种求解加权最短路径问题的新版本

Yelai Feng

扩展DAWN的适用范围:一种求解加权最短路径问题的新版本

数据结构与算法 2023-06-14 v1 分布式、并行与集群计算

作者: Yelai Feng

摘要

最短路径问题是图论中的典型问题,具有广泛的潜在应用。加权图上最先进的单源最短路径算法是 $\Delta$ -stepping算法,其可高效并行处理加权图。DAWN是一种解决无权图最短路径问题的算法,我们提出了一种可处理带权边的加权版本,同时保持DAWN的高可扩展性与并行性特征。对于SSSP问题,该新版本在连通图与非连通图上分别需要 $O(\mu m)$ 与 $O(\mu \cdot E_{wcc})$ 时间。 $E_{wcc}$ 表示最大弱连通分量中的边数, $\mu$ 为表示任务中路径变换平均次数的常数。我们在来自Stanford Network Analysis Platform与SuiteSparse Matrix Collection的真实图上测试了该加权版本,其优于Gunrock中 $\Delta$ -stepping算法的求解方案,实现了43.163 $\times$ 的加速比。

关键词

最短路径问题加权图 DAWN算法 Δ-stepping 并行算法单源最短路径

引用

@article{arxiv.2306.07872,
  title  = {Expanding the Scope of DAWN: A Novel Version for Weighted Shortest Path Problem},
  author = {Yelai Feng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.07872},
  year   = {2023}
}

备注

arXiv admin note: text overlap with arXiv:2208.04514

扩展DAWN的适用范围:一种求解加权最短路径问题的新版本

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