[发明专利]一种网络最大流的并行求解方法

权利要求书

1.一种网络最大流的并行求解方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)并行迭代推进网络盈余流，具体是：

首先将网络分割成若干子网络并将子网络分发给各计算单元；然后各计算单元采用基于等级优先的子网络盈余流的迭代推进方法将各子网络中的盈余流尽可能多地推向汇点，不能推向汇点的盈余流回退至源点；

2)采用合并子网络的方式优化网络流，具体是：

判断步骤1)求得的网络流是否为最大流，若不是，则采用合并子网络的方式优化网络流，得到最大流；否则结束计算。

2.根据权利要求1所述的网络最大流的并行求解方法，其特征在于，步骤1)所述的基于等级优先的子网络盈余流的迭代推进方法具体包括以下步骤：

a)对各子网络的边界顶点进行标级；

b)优先推进子网络中的盈余流至高等级边界顶点并更新边界顶点等级；

c)跨子网络推进边界顶点盈余流；

d)迭代执行步骤a)-c)，直至所有子网络中的盈余流都被推到汇点或回退至源点。

3.根据权利要求1所述的网络最大流的并行求解方法，其特征在于，步骤2)所述的优化网络流是通过以下方式实现的：某一个计算单元首先回收所有其它计算单元的计算结果和子网络(包括边界)信息，合并成一个网络，然后在合并后的网络中完成剩余计算，求得最大流。

4.根据权利要求2所述的网络最大流的并行求解方法，其特征在于，步骤a)是通过以下方式实现的：将边界顶点分为3级，初始时，标记源点为三级边界顶点，其它所有边界顶点(包括汇点)为一级边界顶点；迭代时，源点和汇点的等级保持不变，而对子网络其它任意边界顶点v_i按下列方法进行标级：

a)若v_i可沿着边界的出弧将盈余流推向汇点的非三级近邻顶点，则标记v_i为一级顶点；否则，转至b)；

b)若v_i可沿着边界的出弧将盈余流推向汇点的非三级远邻顶点，则标记v_i为二级顶点；否则，转至c)；

c)标记v_i为三级顶点。

5.根据权利要求2所述的网络最大流的并行求解方法，其特征在于，步骤b)是通过以下方式实现的：

采用优先推进盈余流至高等级(一级＞二级＞三级)顶点的方式实现子网络内部盈余流的推进，具体为：先将子网络中的盈余流优先推向一级边界顶点，其次推向二级边界顶点，最后推向三级边界顶点。

更新边界顶点等级：先将能把盈余流推向一级边界顶点的二级或三级边界顶点更新为一级顶点，再将能把盈余流推向二级边界顶点的三级边界顶点更新为二级顶点。

6.根据权利要求2所述的网络最大流的并行求解方法，其特征在于，步骤c)是通过以下方式实现的：

对于一级边界顶点，将其盈余流沿着边界的出弧推向汇点的一级或二级近邻顶点；

对于二级边界顶点，将其盈余流沿着边界的出弧推向汇点的一级或二级远邻顶点；

对于三级边界顶点，将其盈余流沿着边界的入弧推向源点的近邻顶点，若不能完全将盈余流推至相邻子网络，则将其剩余的盈余流沿着非边界的入弧推向相同子网络中源点的近邻顶点。