本文關(guān)鍵詞：改進(jìn)十字鏈表的存儲(chǔ)方法在短路電流計(jì)算中的應(yīng)用

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【摘要】：短路電流計(jì)算對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行至關(guān)重要,其中計(jì)算生成的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣及其分解矩陣都是稀疏矩陣,即含有大量零元素的矩陣。短路電流計(jì)算需要對導(dǎo)納矩陣及其分解矩陣數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)進(jìn)而查詢特別是按數(shù)值查詢其所在位置,為了避免對大量非零元素存儲(chǔ),提高存儲(chǔ)效率,采用十字鏈表存儲(chǔ)方法。但十字鏈表作為一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)有其缺陷,即對不規(guī)則數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢效率會(huì)降低,短路電流計(jì)算生成的導(dǎo)納矩陣及其分解矩陣的數(shù)據(jù)十分龐大,效率下降會(huì)更明顯,如果能夠?qū)崿F(xiàn)對這些數(shù)據(jù)排序,便能消除這一缺陷的影響。導(dǎo)納矩陣中的每一個(gè)數(shù)據(jù)及其所在存儲(chǔ)位置(行列號(hào))都有其特殊電氣含義,因此不能隨意打亂其存儲(chǔ)位置。為了保持元素存儲(chǔ)位置不變,同時(shí)既能維持快速按行列查詢元素?cái)?shù)值,又更進(jìn)一步提高按數(shù)值查詢其所在行列的效率,以便于存儲(chǔ)調(diào)用及后續(xù)矩陣的處理,本文提出構(gòu)建高度平衡二叉樹的改進(jìn)十字鏈表方法并進(jìn)行優(yōu)化。具體工作如下：1.分析當(dāng)前短路電流計(jì)算中提出的稀疏矩陣存儲(chǔ)方法的優(yōu)劣性。分別對二維鏈表存儲(chǔ)法、十字鏈表存儲(chǔ)法、十字鏈表存儲(chǔ)區(qū)域分配法的優(yōu)勢和缺陷進(jìn)行分析,為創(chuàng)新點(diǎn)提出提供借鑒。2.提出十字鏈表的改進(jìn)存儲(chǔ)方法。在十字鏈表存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上,拓展存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)指針域,通過指針將各存儲(chǔ)結(jié)點(diǎn)串成高度平衡二叉樹,將高度維持在(O(log2n)),平均查找長度也可維持在(O(log2n)),大大降低操作時(shí)間復(fù)雜度,提高按數(shù)值查詢行列的效率。3.在改進(jìn)方法的基礎(chǔ)上提出優(yōu)化思路。為了最大化減弱構(gòu)建高度平衡二叉樹時(shí)間消耗對整體效率的影響,利用計(jì)算機(jī)硬件本身的特點(diǎn),通過分配一塊連續(xù)的內(nèi)存空間來存儲(chǔ)十字鏈表,將不在高速緩沖存儲(chǔ)器中的結(jié)點(diǎn)和其相鄰結(jié)點(diǎn)調(diào)入高速緩沖存儲(chǔ)器中,以實(shí)現(xiàn)直接對高速緩沖存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作,這大大提升了十字鏈表的效率,能夠很好削弱由于構(gòu)建高度平衡二叉樹的時(shí)間消耗對按行列查詢數(shù)值時(shí)效率的影響。此外,為保證測試結(jié)果的公平性,把構(gòu)建高度平衡二叉樹的時(shí)間計(jì)入總時(shí)間,以進(jìn)行對比。通過相應(yīng)算例,驗(yàn)證了該改進(jìn)方法的高效性。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM713

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本文編號(hào)：1263154