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一种改进的最大团问题DNA计算机算法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:《计算机学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP301[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]湖南大学计算机与通信学院,长沙410082, [2]华中科技大学分子生物计算机研究所,武汉430074
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金(60603053,90715029)资助.
中文摘要:

随着DNA计算的不断发展,如何克服穷举算法带来的指数爆炸问题已成为DNA计算领域的重要研究目标之一.将图灵机中的剪枝算法设计技术应用于最大团问题的DNA计算中,提出一种最大团问题的新DNA计算机算法.算法由顶点度数搜索器、团生成器、稀疏图与稠密图并行搜索器以及最大团搜索器组成.与已有文献同类算法的对比分析表明:文中算法在保持多项式操作时间的条件下,将求解n个顶点的最大团问题所需DNA分子链数从现有文献的O(2^n)减少至O(√3^n),同时文中算法还具有高效的空间利用率及容错能力的优点.

英文摘要:

How to decrease the volume in DNA computers is of a great significance in the research of DNA computing. For the objective to decrease the DNA volume of the maximum clique problem which is a famous NP-complete problem, the pruning strategy is introduced into the DNA supercomputing and a new DNA algorithm is proposed. The new algorithm consists of a Degree Searcher, a Clique Generator, a Dense Parallel Searcher, a Sparse Parallel Searcher and a Maximum Clique Searcher. In a computer simulation, the DNA strands of maximum number required is O(√3^n) on the condition of not varying the time complexity where n is the number of the vertex in a graph, while O(2^n) DNA strands are needed in present molecular algorithms for the maximum clique problems. Furthermore, this algorithm is highly space-efficient and error-tolerant compared to conventional brute-force searching.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433