ساختاري جديد براي سازمان‌دهي و ذخيره‌سازي داده‌ها در گراف‌ها

A New Structure for Organizing and Storing Data in Graphs

مسائل بهينه‌سازي كه با ساختارهاي مبتني بر گراف سر و كار دارند بخش بزرگي از مسائل بهينه‌سازي در فيلدهاي مختلف را به خود اختصاص مي‌دهند. امروزه براي مواجهه با چنين مسائلي، الگوريتم‌هاي جستجو از بهترين گزينه‌ها محسوب مي‌شوند. بدين منظور، عملياتي كه اغلب مورد نياز هستند عبارتند از تعويض پي در پي برچسب گره‌هاي يك گراف با يكديگر با استفاده از يك استراتژي مناسب و سپس ارزيابي اثر هر تعويض روي كميت تحت بررسي. مشكل عمده‌اي كه براي انجام عمليات مذكور وجود دارد زمان اجراي بسيار زياد خصوصاً براي گراف‌هاي بزرگ است. اين طبيعتاً مي‌تواند دشواري‌هاي بسياري را در به‌كارگيري الگوريتم‌هاي جستجو براي حل مسائل دنياي واقعي كه مدل گراف تئوريكي آن‌ها عموماً بسيار پيچيده بوده و اندازه بزرگي دارند به وجود آورد. با هدف حل مشكل مذكور، در اين تحقيق ساختاري جديد براي سازمان‌دهي و ذخيره‌سازي داده‌ها در گراف‌ها ارائه مي‌شود. نتايج آزمايش‌هاي عددي نشان مي‌دهد كه ساختار پيشنهادي بسيار مؤثر است.

Optimization problems related to graph-based structures comprise a large proportion of optimization problems appearing in different fields. At present, search algorithms are among the best choices for dealing with such problems. For this purpose, operations which are often needed include successive swapping the vertex labels of a given graph using an appropriate strategy and evaluating the effect of each swap on the quantity under investigation. A major problem for performing the above-mentioned operations is an immense amount of runtime required, especially for large graphs. Obviously, this can present serious problems in the use of search algorithms for addressing real-world problems which usually have complex graph theoretical models and large sizes. In this research, a new structure for organizing and storing data in graphs is proposed with the aim of resolving the problem described above. The results of numerical experiments reveal that the proposed structure is very effective.