2014-01-29 2 views
0

У меня вопрос такой: какая минимальная глубина (уровень) o сеть с n входами, которые реализуют сдвиг, например, например. вход 1,2,3,4 ...., n -> выход n, 1,2,3 ...., n-1Устойчивость к перестановке сетей Benes

Частично отвечая на мой вопрос, это журнал n, но почему это так что? Я понимаю, что такой тип ввода/вывода является особым случаем перестановки.

Вопрос может быть задан другим: почему log n минимальный размер сети Benes?

Бенеш сеть описана здесь: http://csc.lsu.edu/sensor_web/final%20papers/KRBenes.pdf

ответ

1

Где вы простые переключатели расположены в виде прямоугольника есть простой аргумент, что ширина по крайней мере журнала Н.

Рассмотрит N возможных выходов для любого данный ввод. Каждый коммутатор принимает один бит управления. Если вы хотите выбрать между N возможных пунктов назначения для определенного входа, вы должны получить не менее log N бит управления, что означает, что каждый выход должен пройти по крайней мере log N основных переключателей, что дает вам ширину журнала N.

Вот еще один способ взглянуть на него. Предположим, что вы обрезаете все линии и переключатели, которые не могут быть достигнуты с одного конкретного входа. Это даст вам то, что вы можете свести к дереву. Его корень соответствует единственному входу слева, а его листья соответствуют N возможным выходам, доступным для этого входа. Это двоичное дерево, потому что каждый коммутатор имеет только два выхода. Если у вас есть двоичное дерево глубины d, оно может иметь не более 2^d листьев, поэтому ваше двоичное дерево с N листьями должно иметь высоту, по крайней мере, log N, поэтому исходная сеть, из которой она была получена, включает в себя пути длины не менее log N, поэтому, если он выглядит удаленно, как сеть с прямоугольной компоновкой, например, Benes, она должна иметь ширину, по крайней мере, log N.

+0

Можете ли вы быть более ясными? Я не вижу этого :( – Conrad

+1

Я отредактировал свой ответ, чтобы включить вторую версию почти того же объяснения - возможно, это будет яснее. – mcdowella

+0

Я добавил новый вопрос, можете ли вы помочь с этим? – Conrad

0

Теперь я вижу, что это необходимо, потому что, если у нас меньше уровней logn, мы не можем достичь n выходы.

Хорошо, как насчет другой вопрос:

как proove, что если вы хотите построить сеть, которая позволяет реализовать, для каждого к, циклический сдвиг точно к, it'ss наименьшая возможная глубина LOGN?

+1

Для маленьких k вы можете лучше, чем log n. Глубина k должна быть простой и доступной для глубины. Один из способов достижения O (log k) состоял в том, чтобы дублировать каждый вход k раз, вычислять глубину O (log k), а затем создавать n параллельных сетей Benes с k входов и k выходов - снова глубина O (log k) - и затем обратите внимание только на один выход от каждой из n параллельных сетей Benes. – mcdowella

+0

@mcdowella: Нет, давайте забудем о сетях Бенеша, мы рассматриваем только сеть с бинарными ключами.Она все еще O (log k)? – Conrad

+0

Я считаю, что аргумент в моем ответе на первый вопрос показывает, что с двоичными ключами вы не можете сделать лучше, чем журнал глубины k, потому что из любой сети вы можете извлечь tr ee, а дерево с k листьями должно иметь глубину не менее log k. – mcdowella

Смежные вопросы