SU1251100A1 - Устройство дл определени оптимального дерева графа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при решении на извешенных графах задач нахождени  оптимального дерева. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  устройства. Устройство содержит ,fB -т... j2L,i е i (Л

Description

модули 1 всчтвей г рафа (на чертеже показан случай наличи  у графа четырех ветвей), коммутатор 2, б-пок 3 управлени , генератор 4 импульсов, формирователь 5 импульсов. Каждй  модель ветви графа содержит коммутатор 6. сумматор 7 по модулю два, счет

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при решении на взвешенных графах задач нахождени  оптимального дерева .

Целью изобретени   вл етс  повы- шение быстродействи  устройства.

Функциональна  схема устройства дл  определени  оптимального дерева графа приведена на чертеже.

Устройство содержит модели 1 ветвей графа налример четыре , коммутатор 2, блок 3 управлени , генератор 4 импульсов и формирователь 5 импульсов. Кажда  модель 1 ветви графа содержит коммутатор 6, сумматор 7 по модулю два, счетчик 8, формирователь 9 импульсов, ключ 10 и элемент 11 индикации. Блок 3 управлени  содержит регистр 12 сдвига, дешифратор 13, счетчик 14 и элемент ИЛИ 15. Входные и выходные полюса каждой модели ветви обозначены цифрами 16-21.

Устройство дл  определени  оптимального дерева графа работает следующим образом.

Первоначально обнул ютс  сумматор 7 и регистр 12, в счетчик 14 заноситс  количество импульсов К-С+1, где К - емкость счетчика; С - число вершин графа (в котором дерево образует С-1 ветрей); в каждый счетчик 8 заноситс  количество импульсов, равное К-В; (В; - вес i-й ветви) при определении минимального дерева и равное Bj при определении дерева максимального веса.

«

При поступлении пускового сигна- ла на вход устройства генератор 4 нчинает выдавать импульсы, которые через второй выход коммутатора 2 и

чик 8, формирователь 9 импульсов, ключ 105, элемент 11 индикации. Блок управлени  содержит регистр 12 сдвига , дешифратор 13, счетчик 14, элемент 1ШИ 15, Входные и выходные полю, са каждой модели ветви обоз начены цифрами 16-21 соответственно. 1 ил.

5

5

0

0

полюса 17 моделей ветвей, инцидентных перйой вершине графа,, поступают на первые входы соответствующих сумматоров 7. На вторые входы сумматоров импульсы не поступают, поэтому с . выходов сумматоров 7 импульсы проход т на счетньй вход счетчика 8 При переполнении счетчика В модели ветви, имеющей наименьший вес (в данном случае рассматриваетс  Нахождение дерева минимального веса, в счетчиках 8 занесены колич;ества импульсов K-Bj,) , сигнал переполнени  с его выходи поступает , во-первых, через полюс 18 на соответствующий выход устройства и тем самым идентифицирует ветвь, вошедшую в формируемое минимальное-дерево , во-вторых, на управл ющий вход коммутатора 6, который соедин ет свой информационный вход с выходом, 8-третьюс, на входы формировател  9 импульсов , который, в свою очередь-, выдает импульс на информационный вход ключа 10 и соответствующие входы регистра 12 (который запоминает единицу в  чейке пам ти и деш1141рато- ра 13.- При наличии на всех входах дешифратора 13 то-лько одного единичного сигнала он выдает сигнал по первому выходу на установочный вход регистра 12, .который обнул етс ,,и на вход.элемента ИЛИ 15. С выхода эле- элемента ИЛИ 15 сигнал поступает на счетный вход счетчика 14, который увеличивает свои показани  на 1, и на установочные входы счетчиков.8 всех ноделей ветвей. В результате все счетчики 8, которые начали счет импульсов , сбрасываютс  в исходное состо ние К-В(, за исключением переполнившихс  счетчиков 8, которые остаютс  в состо нии переполнени  до конца работы устройства. С выхода счетчи3125

ка 14 на управл ющие входгл ключей 10 поступает нулевой сигнал, поэтому выданные формировател ми 9 импульсов , сигналы на выходы ключей 10 не проход т . Интервал следовани  импуль- 5 сов с выхода генератора 4 выбираетс  таким, чтобы вьппеуказанные процессы , обусловленные переполнением какого-либо счетчика 8 при постзтленни j-ro импульса генератора А, закончи- Ю лись.к моменту поступлени  (j+l)-ro импульса.

При дальнейшей работе устройства импульсы с второго выхода коммутатора 2 проход т на первые входы сумма- 5 торов 7 не только моделей ветвей, ин- цидентных первой вершине, но и Моделей ветвей, полюса 17 которых соединены с вторым выходом коммутатора 2 через коммутаторы б, соединившие свои20 информационные входы и выходы при поступлении сигналов на их управл ющие входы.. Коммутатор 6 обеспеш вает „ двухстороннее прохождение сигналов не только с информационного входа на 25 выход, но и наоборот (тогда выход его становитс  информационным входом), Б ходе работы устройства по мере переполнени  счетчиков 8 в формирующеес  дерево включаютс  все новые и 30 новые ветви, кроме ветвей, образующих циклы,, так как в таких ветв х импульсы поступают на оба входа сумматора,

7и, следовательно, на вход счетчика

8не проход т. 33

Если ветви в дерево включаютс  по одаой, то после отсчета С-1 юетуль сов счетчиком 14 он выдает сигнал переполнени , который поступает на зход рстанова генератора 4,.прекраща  ра- 40 боту устройства, и  а управл юнрив входы кjnoчeй 10, которые соедин ют свои информационные входы с выходами . В результате импульс, выданный формирователем 9 импульсов модели ,, ветви, включенной в дерево графа последней , прбходит ка цход элементе П индикации, которьй идентифицирует эту ветвь и одновременно снгналнан- рует об окончании работы устройства Ветви оптимального дере а, опредалл- ют по наличию потенциалов первпо - нени  счетчиков на соответствующих выходах устройства.

В случае переполнени  одно рем§1Н- §1 но двух (или более) ечетчикеш 8 е 1Ы- ходов еоответствующего числа формирв нагелей 9 импу/ibcoii енгнапы пеетупё1004

ют на информационные входы регистра 12, который запоминает соответствующее число единиц в  чейках пам ти , и на входы дешифратора 13. При наличии на входах более одного еди- ни ного сигнала дешифратор 13 выдает сигнал по второму выходу на вход формировател  5 импульсов, который выдает 1импульс на управл ющий вход Коммутатора 2, и последний переключает свой информационный вход на первый выход. В результате импульсы генератора 4 проход т на вход сдвига регистра 12, поочередно опрашивают его  чейки и считывают на выход соответствующее число единиц. Единичные сигналы с выхода регист- ра 12 через второй вход элемента ИЛИ 15 проход т, во-первых, на счетный вход счетчика 14, который увеличивает свои показани  на соответствующее число единиц, во-вторых, на установочные входы счетчико ё 8, которые по первому сигналу сбрасываютс  в исходное состо ние К-В; (эа исклю- чеиием переполнившихс  счатчюсов), Длительность импульса, выдаваемого формирователем 5 импульсов, выбираетс  такой, чтобы импульсы генератора 4 опросили все  чейки регистра I2. По окончании и fflyльca не управл ющем входе коммутатор 2 вновь соедин ет свой информационной вход с вторым выходом и работа устройства продолжаетс .

Если процессе считывани  едк- ниц И1 регистра 12 произошло переполнение счетчика U, те сигнал перепел иеии  поступает на управл ющие вхеды ключей 10 и ИХ| В тате и тульсы всех форйир ватвлей 9 импульсев неделей ветвейi включенных в дерево на поелвдаем шаге рав§- ты устрейства преход т че𧧠к в чн 10 на ахеда §ленентв8 П цнН| кетерые нндкцнруют 9ти вепн и 9Т1М еигналиэнруют е налнчни i графе двух (lutH белее) мшнмальшх дер@1Ь еВ| iiiaji ee т к§терых еЗрааенанв вет1 мН| вклкченмши i дереше да п@@« ледаегв вага раЗзты уетр§й ва} и Валдай вда@й ветеш т чн@ла i@T8@ft) вкпвчен1кв1 на пзелеккем 1дг@ 6у1«4ар №й §ве зп г1тальм@г@ gepeia изже быть еирёвелем еушнрзшаниём lefii i i@Eiit№ii i pesit

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство до  определени  оптимального дерева графа, содержащее группу моделей ветвей графа, соединенных согласно топологии исследуемого графа, генератор импульсов, формирователь импульсов, блок упрарле- ни , содержащий счетчик, кажда  модель ветви графа также содержит счетчик j о-тличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены коммутатор, в блок управлени  введены регистр сдви га, дешифратор, элемент ИЛИ, в каждую модель ветви графа введены комму татор, сумматор по модулю два формирователь импульсов, элемент индикации , вход запуска генератора импульсов  вл етс  входом запуска устрой- ства,. а выход генератора импульсов подключен к информационному входу коммутатора, управл ющий вход которого подключен к выходу формировател  импульсов, первый выход коммутатора подключен к входу сдвига регистра сдвига, выход которогб подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ и установоч ный вход регистра сдвига объединены подключены к входу формировател 

   Редактор И.Рыбченко

   Составитель Т.Сапунова .

   Техред М.ХодашгчКорректор С.Черни .

   Заказ 4413/47 Тираж 671Лодписное

   ВНИИПИ Государственного ко митета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д, 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   1-1Мпульсов , выход элемента ИЛИ подключен к счетному входу счетчика блока управлени  и к установочным вхо- g дам счетчиков моделей ветвей графа, выход счетчика блока управлени  подключен к входу останова генератора импульсов и к управл ющим входам ключей моделей ветвей графа, второй вы10 ход коммутатора подключен к первым входам сумматоров -по модулю два моделей ветвей графа, инцидентных первой вершине графа, информационный вход и выход коммутатора каждой модели вет- 5 ви графа .подключены соответственно к первому и бторому входам сумматора по модулю два 5. выход которого подключен к счетному входу счетчика модели ветви графа,, выход счетчика модели

   20 ветви графа подключен к управл ющему входу коммутатора модели ветви . графа, к входу формировател  импульсов модели ветви графа и  вл етс  со- ответствзтощим выходом устройства, вы

   25 ход формировател  импульсов модели ветви графа через ключ подключен к входу элемента индикации, информационные входы регистра сдвига соединены с одноименньми входами дешифратора и 30 подключены к выходам формирователей импульсов -соответствующих моделей . ветвей графа.