(5)树形和星形 一棵K层完全二叉树有N=2k-1个结点。最大结点度为3,直径为(即左边任意一个叶子结点到右边任意一个叶子结点),不对称,等分宽度为1。由于结点度为常数,所以树是一种可扩展的系统结构。
星形实际上是二层树。星形如下图(a)所示,它等价于(b)中的二层树。由N个结点构成的星形网络中,包含N-1条链路,直径为2。根结点的度为N-1,叶子结点的度为1,不对称。
为了弥补其不足,树形结构有许多变形结构,例如带环树和胖树。带环树是在树结构的基础上,将同级的兄弟结点环状连接起来。这种结构对树结构的改进之处在于减小了网络直径。
传统二叉树的另一个问题是根部容易成为通信瓶颈。这是因为,子结点之间若要通信,都必须通过父结点。这样,越靠近根部的链路和结点通信量就越大。1985年Leiserson提出将计算机科学中所用的一般树结构修改为胖树形(fat
tree)。二叉胖树结构如下图所示。
在胖树结构中,结点之间的通路自叶向根逐渐变宽,适应了通信量自叶向根逐渐变大的实际要求。连接机CM-5采用了胖树结构。
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