两类平行机排序问题的算法设计与分析

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本文主要研究了两类不可中断的平行机排序问题:一类是带服务等级约束的m台机在线排序问题,目标是极小化总完工时间;另一类是带单服务器装卸载的两台机排序问题。目标是极小化最大完工时间(makespan)。全文共四章。第一章简要介绍了排序的基本理论知识。第二章研究了带服务等级约束的m台机在线排序问题。本章主要考虑了单位工件情况下该问题的下界以及算法设计,其中要求等级较低的工件只能安排在第一台机器上,等级较高的工件可以安排在台机中的任一台上。本章首先证明下界为,其中。特别地, m=2时问题的下界为16/131.2308,改进了已有的结果1.1573。然后给出了一个贪婪算法,通过分析该算法最坏情况实例的结构,证明了该算法的竞争比为且是紧的。最后,我们对于特殊情况m=2,设计了一个竞争比为16/13的最优算法。第三章研究了带单服务器装卸载的平行机排序问题。即工件在加工前后必须由一台服务器进行装载和卸载,且在装卸载时所在的机器不能加工工件。本章主要考虑用经典的LS算法和LPT算法研究该问题装载时间和卸载时间相等且均为单位时间的情形。首先分析了该问题的列表排序结构,最后利用分块的思想得到LS算法和LPT算法的界分别是12/7和4/3且证明是紧的。第四章总结全文并提出今后的研究方向。
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