分布式计算-GHS算法选举算法
1、GHS算法只需要局部知识就能得到最优消息复杂度。
2、
1）保持片断集合，满足所有片断的并集包括所有节点。
2）初始时，集合中包含的每个节点是由一个节点组成的片断。
3）通过片断中节点找出片断的最小带权出边。
4）当已知片断的最小带权出边时，通过增加出边，将片断之间连接过来。
5）当只剩一个片断时，算法终止。
3、
1）片断名：每个片断中的进程有相同的名字，通过比较片断名，进程就知道一条边属于内部边还是出边。
2）大小片断的组合：当组合2个片断时，将较小者组合进较大者中，用较大片断名作为新片断名。
3）片断级：每个片断有一个级，用于相互比较的依据。
当片断F1与更高一级的片断F2组合后，新片断F1∪F2的级与F2相同。
2个同级片断的组合形成一个新的片断，级别比当前被组合的片断高一级，片断的新名字为组合2个片断的边上的权值,这条边称为新片断的核心边。核心边所连接的2个节点称为核心节点。
4、组合策略概述。
规则A：如果eF通向L <L'的片断F'=（FN’，L‘），F组合成F’，新片断名为FN‘，片断级为L’，这些新值被发送到F中所有进程中。
规则B：如果eF通向L=L'的片断F‘=(FN',L')，且eF'=eF，这2个片断组合成新片断，片断级为L+1，片断名为w(eF)，这些新值被发送到F和F‘中所有进程中。
规则C：在所有其他情况下，片断F必须等待直到规则A或规则B被应用。
5、每个信道pq 的状态stachp[q]，状态是分支的，如果得知它是MST中一条边；该状态是reject(废弃的)，如果它是MST中的一条边；该状态是basic(基本的)，如果这条边仍未用。对于片断P，fatherp是通向片断中核心边的边。
6、
var statep :(sleep,find,found)
stachp[q] :(basic,brach,reject) for each∈Neighp
namep,bestwtp :real;
levelp :integer;
testchp,bestchp,fatherp :Neighp;
recp:integer;
(1)As the first action of each process,the algorithm must be initialized:
begin let pq be the channel of p with smallest weight;
stachp[q]:=brach;levelp:=0;
statep:=found;recp:=0;
send <connect,0> to q
end
(2)Upon receipt of <connect,L> from q:
begin if L<levepp then (*规则A*)
begin stachp[q]:=brach;
send <initiate,levelp,namep,statep> to q
end
else if stachp[q]=basic
then (*规则C*) process the message later
else (*规则B*) send <initiate,levelp+1,w(pq),find> to q
end
(3)Upon receipt of <initatie,L,F,S> from q:
begin levelp:=L;namep:=F;statep:=S;fatherp:=q;
bestchp:=udef;bestwtp:=∞;
forall r∈Neighp:stachp[r]=branch∧r≠q do
send <initiate,L,F,S> to r;
if statep=find then begin recp:=0;test end
end
(4)procedure test:(*寻找出边，即寻找通过另一个片断的边*)
begin if q∈Neighp;stachp[q]=basic then
begin testchp:=q with stachp[q]=basic and w(pq) minimal;
send <test,levelp,namep> to testchp
end
else begin testchp:=udef;report end
end
(5)upon receipt of <test,L,F> from q:
begin if L>levelp then
process the message later
else if F=namep then (*内部边*)
begin if statchp[q]=basic then stachp[q]:=reject;
if q≠testchp
then send <reject> to q
else test
end
else send <accept> to q
end
(6)upon receipt of <accept> from q:
begin testchp:=udef;
if w(pq)<bestwtp
then begin bestwtp:=w(pq);bestchp:=q end;
report
end
(7)upon receipt of <reject> from q:
begin if stachp[q]=basic then stachp[q]:=reject;
test
end
(8)procedure report:
begin if recp=#{q:stachp[q]=branch∧q≠fatherp}
and testchp=udef then
begin statep:=found;send <report,bestwtp> to fatherp end
end
(9)upon receipt of <report,w> from q:
begin if q≠fatherp
then
begin if w<bestwtp then
begin bestwtp:=w;bestchp:=q end;
recp:=recp+1;report
end
else(*pq是核心边*)
if statep=find
then process this message later
else if w>bestwtp
then changeroot
else if w=bestwtp=∞ then stop
end
(10)procedure changeroot:
begin if stachp[bestchp]=branch
then send <changeroot> to bestchp
else begin send <connect,levelp> to bestchp;
stachp[bestchp]:=branch
end
end
(11)upon receipt of <changeroot>:
begin changeroot end
7、
1）<connect,L>是连接两个被组合的片断形成新片断的边传递的消息。是由片断级小的进程发送给片断级大的进程。如果2个片断级一样，则互相交换
2）<initiate,...>消息用于把新片断的消息在新片断内扩散。
3）<report....>消息用于向每个子树报告这条最小带权出边。
4）当核心节点的2条消息<reportt,w>相遇时，核心节点知道最小带权出边（通向片断外的边）的权值。如果在该点上根本没有出边报告，则算法终止。如果报告一条出边，从报告最好边的核心节点开始，沿着每个节点中的bestch指针找到最好的边。消息<connect,L>必须通过这条边发送，片断中所有father指针必须指向这个方向，可以通过发送出消息<changeroot>完成。当<changeroot>到达依附最小带权出边的节点时，这个节点通过最小带权出这发送消息<connect,L>进行新一轮的片断组合