Abstract
Shuffle-Exchange(SE)是一相當有效率的文換網路,其功能由交換元件(switching element )來達成。由於前人之研究均限於使用2 ×2 交換元件,我們乃擴充其至一能傳送p 項訊息之pXp 交換元件,稱之為p-SE網路,其中p 為任意正整數。本文之研究目的在於探討p-SE網路上之路徑問題(routing problem )。p-SE網路之路徑問題是將N 項訊息自N 個源點(source node )繞徑至N 個終點(terminal node );因此,它是一個排列問題(permutation problem )。此問題經由適當之轉換,可視為一架橋問題(bridge finding problem〔6 〕)。由於此問題之大小為N !,適當分割為某些排列等級有下列二優點:在硬體上,使用較少之階數(pass);在軟體上,可找到較快速之演算法。故,本文針對三種排列等級:線性等級(linear class),位元交換等級(digit-permute-constant class)和全等級(all class ),討論其路徑問題。此乃吾人所採用之研究方法。本文之研究成果如下:在為各種排列等級尋找繞徑之中,我們發現一個相當有用的線性性質(linear property ),利用此性質,我們設計了二個演算法來解決架橋問題。Lin ()可以實現線性和位元交換等級,它使用2n-1階交換元件,時間複雜度為O(nN)。它比Etzion和Lempel所提出的方法〔3 〕迅速,使用的處理器亦較少。All()可以實現全等級,它使用3n-3階交換元件,時間複雜度為O (nN log N/P)。它是〔6 〕的推廣(〔6 〕僅言及2-SE網路)。其中,N =p**n。除此之外,在理論證明上,我們利用線性性質,得到相當簡潔且易明瞭之定理證明。另外,graph theory中的塗色問題和路徑問題中的一個子問題是相等的,我們之另一研究成果為蒐集各種文獻,並提供讀者目前最佳之解(〔1 〕)。