我正在寻找C ++中的并行动态图库

您好scicomp社区，

我曾使用诸如NetworkX（Python），JUNG和YFiles（Java）之类的框架从事图算法研究。我现在正在进入并行和高性能计算领域。对于一个新项目，我正在寻找具有以下功能的C ++图形库：

• 具有直观的界面，可进行算法开发
• 支持动态操作：例如，任意节点/边缘的插入和删除
• 支持并行化：例如，使程序员免受多线程问题的影响
• 内存开销低，适合高性能计算

请建议一些图书馆，并讨论这些标准以及利弊。

Boost图形库和LEMON

正如Daniel在他的综合答案中提到的那样，功能最全的常规C ++库是Boost Graph Library。有一个新的分布式内存扩展，它可以执行一些基本算法，例如广度优先和深度优先搜索，最小生成树以及连接的组件搜索，但是我对新项目不是很熟悉。Boost Graph库本身声誉卓著，并在全球许多项目中使用。

如果您正在执行基本的HPC图形工作，则可能要从Boost Graph库开始，但要注意，许多HPC C ++编译器在使用Boost时会遇到困难（尽管它相当严格地遵守C ++标准），并且您可能需要使用Boost的较旧版本或非供应商编译器（例如GCC），以使其在HPC系统上运行。

快速浏览LEMON的存储库表明，IBM BlueGene超级计算团队参与其中，但是我看不到MPI的任何依赖关系或配置，因此目前这可能只是一个串行图库。

负载平衡和动态图（重新）分区

如果您对负载平衡和动态图分区感兴趣，则有更多选择。也许最著名的库是ParMETIS，它已于去年更新到版本4。ParMETIS具有基于顶点的加权，这对于多物理场仿真非常重要。

ParMETIS的欧洲竞争对手是PT-Scotch，它在某些类型的问题上具有更好的性能，但是与ParMETIS相似，它不经常更新。

您可能也对Zoltan感兴趣，Zoltan是Sandia国家实验室Trilinos元软件包的一部分，用于C ++科学计算。Zoltan具有自己的分层分区器，并与ParMETIS和PT-Scotch接口。

图500

如果您正在从事并行搜索，优化（单源最短路径）和面向边缘（最大独立集）的前沿，那么您还将对免费提供的Graph500基准感兴趣。

也许，Boost图形库是您所需要的。它具有解析器，可读取以GraphViz的DOT格式指定的图。虽然我不太了解内存开销，但它确实提供了并行化的变体。

另一个图库是LEMON，但我并不十分了解它，如果它支持并行化，则不会发布它。它的网站给人留下了深刻的印象;）

我还要提及STINGER，这是一种为并行性设计的动态图数据结构。根据该网站，它旨在实现以下目标：

可移植性：为STINGER编写的算法可以轻松在多种语言和框架之间进行翻译/移植

生产率：STINGER应该提供通用的抽象数据结构，以便大型图社区可以快速利用彼此的研究成果。这在哲学上类似于数值算法社区隐式使用稀疏和密集矩阵。

性能：公认没有一种单一的数据结构对于每种图形算法都是最佳的。STINGER的目标是配置一个可以很好地运行大多数算法的明智的数据结构。与广泛的一组典型图形算法中的另一种通用数据结构相比，使用STINGER不会出现明显的性能下降。STINGER应该假定共享的内存地址空间，并允许顺序或并行算法。数据结构应允许并行算法尽可能利用并发性。

它不像LEMON或Boost Graph库那样通用，并且处于开发的早期阶段。如果您检查出来，我会对您的评论感兴趣。