Конкурс по реализации алгоритмов поиска кратчайших путей: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
Строка 228: Строка 228:


== Экспериментальные результаты ==
== Экспериментальные результаты ==
Одной из главных задач конкурса было сравнение различных техник и алгоритмических подходов. Самой популярной темой оказалось поточечное вычисление кратчайших путей, которое в контексте конкурса изучали шесть исследовательских групп. Для этой задачи было дополнительно проведено состязание между участниками с целью оценки эффективности и надежности различных реализаций алгоритмов. Состязание включало в себя предварительную обработку версии полного графа USA из таблицы 1 с ребрами единичной длины и ответ на последовательность из 1000 случайных запросов о расстоянии. Детали состязания были анонсированы в первый день конкурса, а результаты получены во второй день. Для сравнения экспериментальных результатов на различных платформах каждый участник выполнял эталонный код Дейкстры [ ] на графе USA с целью калибровки. Показателем для окончательной расстановки стало среднее время выполнения запроса, деленное на время выполнения запроса при помощи эталонного кода на той же платформе. Учитывались также такие показатели эффективности, как объем использованной памяти и среднее количество вершин, просканированных операциями поиска.
Шесть поточечных алгоритмов были успешно выполнены на графе USA, определенном специально для конкурса. Самым быстрым среди них оказался транзитный алгоритм (HH-based transit code) [14]. Результаты приведены в таблице 2. Алгоритмы RE и REAL(16, 1) [ ] не были допущены к состязанию, однако использовались организаторами для доказательства разрешимости задачи. Некоторые другие алгоритмы не сумели справиться с размером полного графа USA либо вызвали ошибки в ходе выполнения.
Экспериментальные результаты для других вариантов задачи нахождения кратчайших путей приведены в статьях, представленных на конкурсе.
== Ссылка на код ==
Генераторы семейств задач и эталонные решатели для задач нахождения кратчайших путей можно найти по адресу http://www.dis.uniroma1.it/~challenge9/download.shtml.
См. также
* [[Разработка алгоритмов для применения в больших сетях]]
* [[Экспериментальные методы анализа алгоритмов]]
* [[Разработка высокоэффективных алгоритмов для крупномасштабных задач]]
* [[Проблема реализации для эвристик задачи коммивояжера]]
* [[LED A: Библиотека эффективных алгоритмов]]
== Литература ==
1. Ahuja, R., Magnanti, T., Orlin, J.: Network Flows: Theory, Algorithms and Applications. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ (1993)
2. Ajwani, D., Dementiev, U., Meyer, R., Osipov, V.: Breadth first search on massive graphs. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
3. Barrett, C., Bissett, K., Holzer, M., Konjevod, G., Marathe, M., Wagner, D.: Implementations of routing algorithms for transportation networks. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths. DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov2006
4. Bast, H., Funke, S., Matijevic, D.: Transit: Ultrafast shortest-path queries with linear-time preprocessing. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
5. Delling, D., Holzer, M., Muller, K., Schulz, F., Wagner, D.: High-performance multi-level graphs. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
6. Delling, D., Sanders, P., Schultes, D., Wagner, D.: Highway hierarchies star. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
7. Dijkstra, E.: A note on two problems in connexion with graphs. Numerische Mathematik 1, 269-271 (1959)
8. Edmonds, N., Breuer, A., Gregor, D., Lumsdaine, A.: Single-source shortest paths with the parallel boost graph library. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
9. Goldberg, A., Kaplan, H., Werneck, R.: Better landmarks within reach. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths. DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
10. Kohler, E., Mohring, R., Schilling, H.: Fast point-to-point shortest path computations with arc-flags. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
11. Lauther, U.: An experimental evaluation of point-to-point shortest path calculation on roadnetworks with precalculated edge-flags. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
12. Madduri, K., Bader, D., Berry, J., Crobak, J.: Parallel shortest path algorithms for solving large-scale instances. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
13. Pascoal, M.: Implementations and empirical comparison of k shortest loopless path algorithms. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
14. Sanders,  P.,  Schultes,  D.:  Robust,  almost  constant  time shortest-path queries in road networks. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006
15. Santos, J.: K shortest path algorithms. In: 9th DIMACS Implementation Challenge Workshop: Shortest Paths, DIMACS Center, Piscataway, NJ, 13-14 Nov 2006