假设有n个节点,直观的按照1-2-···-(n-1)-n传播顺序,最后n-1和n获得了所有节点的信息,然后取其中任一节点与1、2、···、n-2这些节点交换信息,即可让所有节点获得所有信息,这样通讯次数=n-1+n-2=2n-3;
如果分成两个组呢,假设两个组的节点个数分别为n1和n2,则每个组首先需要按序传播信息N1=n1-1+n2-1,然后第一组最后两个节点和第二组的最后两个节点就获得了各自组的所有信息,这四个节点两两交换信息,需要N2=2次,则这四个节点获得了两个组所有节点信息,然后取任一节点与每个组剩下的节点(分别是n1-2,n2-2)交换信息N3=n1-2+n2-2,则通讯任务完成,总共通讯次数N=N1+N2+N3=2n1-3+2n2-3+2=2(n1+n2)-4=2n-4;
如果分成三个组,同样的分析N=2n1-3+2n2-3+2n3-3+6=2n-3,其中6表示三个组的最后两个节点交换信息需要6次;
那如果分的组数更多呢,假设分为g组(g>=4),同上分析N=2n-3g+M,其中M表示g个组的最后两个节点交换信息所需要的最少次数。假设把这些点的通讯按照两个组的模式来处理,则M=2*(2g-4),N=2n+g-8>=2n-4。假设按三个组的模式来处理,则M=2*(2g-3),N=2n+g-6>=2n-2,可见它们都是大于等于2n-4,而且随着g的变大通讯次数也会增多。
所以最优的情况就是在分成两个组或者四个组的时候取到,最优情况下通讯次数为2n-4.
假设有n个节点,直观的按照1-2-···-(n-1)-n传播顺序,最后n-1和n获得了所有节点的信息,然后取其中任一节点与1、2、···、n-2这些节点交换信息,即可让所有节点获得所有信息,这样通讯次数=n-1+n-2=2n-3;
如果分成两个组呢,假设两个组的节点个数分别为n1和n2,则每个组首先需要按序传播信息N1=n1-1+n2-1,然后第一组最后两个节点和第二组的最后两个节点就获得了各自组的所有信息,这四个节点两两交换信息,需要N2=2次,则这四个节点获得了两个组所有节点信息,然后取任一节点与每个组剩下的节点(分别是n1-2,n2-2)交换信息N3=n1-2+n2-2,则通讯任务完成,总共通讯次数N=N1+N2+N3=2n1-3+2n2-3+2=2(n1+n2)-4=2n-4;
如果分成三个组,同样的分析N=2n1-3+2n2-3+2n3-3+6=2n-3,其中6表示三个组的最后两个节点交换信息需要6次;
那如果分的组数更多呢,假设分为g组(g>=4),同上分析N=2n-3g+M,其中M表示g个组的最后两个节点交换信息所需要的最少次数。假设把这些点的通讯按照两个组的模式来处理,则M=2*(2g-4),N=2n+g-8>=2n-4。假设按三个组的模式来处理,则M=2*(2g-3),N=2n+g-6>=2n-2,可见它们都是大于等于2n-4,而且随着g的变大通讯次数也会增多。
所以最优的情况就是在分成两个组或者四个组的时候取到,最优情况下通讯次数为2n-4.
第一步:两两配对,8次,第17个节点没有通信 第二步:从第一步中的8组中每组抽出一个,在进行两两配对,4次 第三步:从第二步中的4组中分别抽出一个,四个两两配对,2次 第四步:从第三步中的两组中个抽出一个,两两配对,1次,这一步执行完毕后,有两个节点已经拥有除第17个节点外的全部信息 第五步:从第四步的两个节点中抽取一个与节点17通信,有两个节点(节点17和抽取出的节点)已经拥有全部信息 第六步:令节点17与剩余的15个节点通信 总计:8+4+2+1+15=30
如果将所有节点分成两组,如图2所示,两组中的节点分别按连线1-8顺序通讯之后,节点4和5就掌握了1-5所有节点的信息,节点9和0就掌握了6-0所有节点的信息,再按连线9、10通讯之后,节点4、5、9、0就掌握了1-0所有节点的信息,剩下的节点只需跟4、5、9、0任一节点通讯一次就可保证每个节点知道所有节点信息,和图1相比,多了9和10两次通讯,总的通讯次数是(2n1-3)+(2n2-3)+2=2n-4次(n1和n2分别表示分组中元素个数)。
分3组的情况是(2n1-3)+(2n2-3)+(2n3-3)+6=2n-3次
分4组的情况是(2n1-3)+(2n2-3)+(2n3-3)+(2n4-3)+8=2n-4次