跳转到内容

支配 (图论)

维基百科,自由的百科全书
1 dom     1 2 3 4 5 6
2 dom 2 3 4 5 6
3 dom 3
4 dom 4
5 dom 5
6 dom 6
支配关系图
灰色节点 表示非严格支配
红色节点 表示直接支配
以1作为开始节点的控制流图实例

计算机科学中,控制流图的一个节点(基本块d 支配节点 n,当且仅当从开始节点(可以理解为源)到节点 n的每一条路径均要经过节点d,写作d dom n (一写作d n)。根据上述定义,容易得到每个节点均支配其自身。

一些相关概念:

  • 说一个节点 d 严格支配节点n,当且仅当 d支配 n 而不等于 n
  • 节点 n 的直接支配节点(immediate dominator),简称 idom 是一个独特的节点,它严格支配节点 n,却不严格支配任何严格支配节点n的其他节点。不是所有的节点均有直接支配节点,如开始节点就没有。
  • 一个节点 d 的可支配边界是一个点集,其中任意节点n均满足, d 能支配 n 的前驱结点,却不能严格支配 n。就是 d 支配能力的极限。
  • 一个支配树是一棵,它的所有节点儿子是被其直接支配的所有节点。由于直接支配节点是唯一的,故其为一棵树,开始节点即为树根。
  • 求解支配树一般使用 Tarjan 算法


求解支配树的一般方法

[编辑]

一般而言,会使用 Tarjan 算法在 的时间内将其求出

大概步骤

[编辑]

首先来介绍一些这个算法的大概步骤

  1. 对图进行DFS(深度优先遍历)并求出搜索树和DFS序。这里用 表示点 在dfs序中的位置。
  2. 根据半必经点定理计算出所有的半必经点作为计算必经点的根据
  3. 根据必经点定理修正半必经点,求出支配点。

半必经点

[编辑]

用 idom[x] 表示点 的直接支配节点,用 semi[x] 表示点 的半必经点。

那什么是半必经点呢?

對於一個節點 ,存在某個點 能夠通過一系列點 (不包含 )到達點 且 ,就稱 的半必經點,記做 semi[Y]=X

当然一个点的“半必经点” 会有多个,而且这些半必经点一定是搜索树中点 的祖先。

对于每个点,只需要保存其半必经点中最小的一个,下文中用表示点的半必经点中值最小的点的编号。

可以更书面一点的描述这个定理:

  • 对于一个节点 考虑所有能够到达它的节点,设其中一个为
  • ,则 的一个半必经点
  • ,那么对于 在搜索树中的祖先 (包括 ),如果满足 那么 semi[Z] 也是 的半必经点

历史

[编辑]

计算机科学中支配的概念第一次被提出是在Reese T. Prosser在1959年一篇关于流网络的论文中提出的[1] 而在此论文中,Prosser并未提出一种有效算法以计算支配关系,解决这一问题的有效算法直到十年后才被 Edward S. Lowry and C. W. Medlock[2] 提出。Ron Cytron等人在1989年将其应用于高效计算应用于静态单赋值形式的φ 函数时对其重新燃起了兴趣。[3]

参考

[编辑]
  1. ^ Prosser, Reese T. Applications of Boolean matrices to the analysis of flow diagrams. AFIPS Joint Computer Conferences: Papers presented at the December 1–3, 1959, eastern joint IRE-AIEE-ACM computer conference (Boston, MA: ACM). 1959: 133–138. 
  2. ^ Lowry, Edward S.; and Medlock, Cleburne W. Object code optimization. Communications of the ACM. January 1969, 12 (1): 13–22. 
  3. ^ Cytron, Ron; Hind, Michael; and Hsieh, Wilson. Automatic Generation of DAG Parallelism. Proceedings of the ACM SIGPLAN 89 Conference on Programming Language Design and Implementation. 1989: 54–68. CiteSeerX: 10.1.1.50.9287可免费查阅. 

4.https://blog.csdn.net/a710128/article/details/49913553