El Algoritmo del Agujero del Torno para Caminos Aproximados en Grandes Gráficos

WormHole es un algoritmo de grafos eficiente diseñado para calcular caminos aproximados más cortos combinando una descomposición estructural con una fase de enrutamiento bidireccional basada en BFS. En la fase de preprocesado WormHole identifica un anillo interior que condensan la estructura global del grafo, lo que permite consultas rápidas y con buena precisión manteniendo un equilibrio entre velocidad y uso de memoria. Durante las consultas el algoritmo realiza búsquedas bidireccionales desde origen y destino, aprovechando el anillo interior para cortar la exploración innecesaria y devolver rutas aproximadas con costos y tiempos sustancialmente reducidos respecto a un Dijkstra clásico en grafos muy grandes.

Existen dos variantes concebidas para necesidades distintas: WormHole-Mem prioriza la economía de memoria reduciendo el índice almacenado y delegando más trabajo a la fase online; WormHole-Fast optimiza las consultas mediante un índice parcial más extenso del grafo que acelera las respuestas a costa de mayor espacio en disco o RAM. Ambas variantes permiten ajustar el trade-off entre precisión, latencia y consumo de recursos según el caso de uso, por ejemplo en sistemas de enrutamiento en tiempo real, análisis de redes sociales, motores de recomendación y plataformas de logística.

Las ventajas principales de WormHole incluyen tiempos de consulta muy bajos, escalabilidad a grafos masivos mediante la descomposición en anillo y la simplicidad de la fase de búsqueda bidireccional, que facilita implementaciones robustas y paralelizables. Sus limitaciones habituales son la aproximación intrínseca a la solución óptima y la necesidad de un preprocesado que puede ser costoso si el grafo cambia con mucha frecuencia; por eso se suelen diseñar estrategias de actualización incremental del anillo interior para entornos dinámicos.

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