基于深度优先搜索的图遍历

news2024/11/18 18:50:11

这里写目录标题

  • 基于深度优先搜索的无向图遍历
    • 算法流程图
    • Python实现
    • Java实现
  • 基于深度优先搜索的有向图遍历
    • Python实现

基于深度优先搜索的无向图遍历

使用深度优先搜索遍历无向图,将无向图用邻接表存储:

算法流程图

  1. 初始化起点 source,当前节点v为起点,终点 target,路径path为空,路径集合 paths 为空
  2. 将当前节点v添加到 path
  3. 判断当前节点v是否为终点,是转step4,否转step5
  4. 保存 pathpaths 中,转step7
  5. 获取当前节点的所有邻接点,用集合N表示
  6. 遍历N,若 N_i 不在 path 中,令v=N_i ,转step2;若N_ipath 中,i +=1。
  7. 删除 path 中最后一个节点,令v=path中最后一个节点,转step5
  8. 以上步骤遍历了所有每一个点的邻接点,算法结束,输出起点到终点的所有路径paths

Python实现

from typing import List


def dfs(adjacent_list, source, target):
    """
    :param adjacent_list: 邻接表
    :param source: 起点
    :param target: 终点
    :return: 起点-终点的所有路径
    """

    def dfs_helper(adjacent_list, source, current_node, target):

        path.append(current_node)  # 压栈
        if current_node == target:
            paths.append(path.copy())
        else:
            neighbors = adjacent_list[current_node]
            for neighbor in neighbors:
                if neighbor not in path:
                    dfs_helper(adjacent_list, source, neighbor, target)
        path.pop()  # 弹栈

    paths = []
    path = []
    dfs_helper(adjacent_list, source, source, target)
    return paths


if __name__ == "__main__":
    # 邻接表
    adjacent_list = {
        1: [2, 3],
        2: [1, 4, 5],
        3: [1, 4, 7],
        4: [2, 3, 5, 6, 7],
        5: [2, 4, 6],
        6: [4, 5],
        7: [3, 4]
    }
    # 深搜
    paths: List[List] = dfs(adjacent_list, 1, 6)

    [print(path) for path in paths]



Java实现

package org.example;

import java.util.*;

public class DepthFirstSearch {
    //    List<Integer> path = new ArrayList<>();
    Stack<Integer> path = new Stack<>();
    List<List<Integer>> paths = new ArrayList<>();

    void dfs(Map<Integer, List<Integer>> adjacent_list, int source, int current_node, int target) {
        path.push(current_node);
        if (current_node == target) {
            paths.add(new ArrayList<>(path));
            path.remove(path.size() - 1);
        } else {
            List<Integer> neighbors = adjacent_list.get(current_node);
            for (Integer neighbor : neighbors) {
                if (!path.contains(neighbor)) {
                    dfs(adjacent_list, source, neighbor, target);
                }
            }
            path.pop();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Map<Integer, List<Integer>> adjacent_list = new HashMap<>();
        adjacent_list.put(1, Arrays.asList(2, 3));
        adjacent_list.put(2, Arrays.asList(1, 4, 5));
        adjacent_list.put(3, Arrays.asList(1, 4, 7));
        adjacent_list.put(4, Arrays.asList(2, 3, 5, 6, 7));
        adjacent_list.put(5, Arrays.asList(2, 4, 6));
        adjacent_list.put(6, Arrays.asList(4, 5));
        adjacent_list.put(7, Arrays.asList(3, 4));
        System.out.println(adjacent_list);

        DepthFirstSearch dfs = new DepthFirstSearch();
        dfs.dfs(adjacent_list, 1, 1, 6);
        for (List<Integer> path : dfs.paths) {
            System.out.println(path);
        }

    }
}

基于深度优先搜索的有向图遍历

和无向图遍历一样,建立邻接矩阵即可。

Python实现

from typing import List, Tuple, Any, Dict
import networkx
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import pandas as pd
from typing import List


def paint_topological_graph(nodes,
                            edges: List[Tuple],
                            coordinates: Dict[Any, Tuple] = None,
                            directed=False
                            ):
    print(nodes)
    print(edges)
    print(coordinates)

    graph = networkx.DiGraph() if directed else networkx.Graph()  # 全连通 有向图
    graph.add_nodes_from(nodes)
    graph.add_edges_from(edges)
    networkx.draw(graph, pos=coordinates, with_labels=True, node_color='red', )

    plt.show()
    print(networkx.has_path(graph, 1, 12))
    return graph


def dfs(adjacent_list, source, target):
    """
    :param adjacent_list: 邻接表
    :param source: 起点
    :param target: 终点
    :return: 起点-终点的所有路径
    """

    def dfs_helper(adjacent_list, source, current_node, target):

        path.append(current_node)
        if current_node == target:
            paths.append(path.copy())
            path.pop()
        else:
            neighbors = adjacent_list[current_node]
            for neighbor in neighbors:
                if neighbor not in path:
                    dfs_helper(adjacent_list, source, neighbor, target)
            path.pop()

    paths = []
    path = []
    dfs_helper(adjacent_list, source, source, target)
    return paths


if __name__ == "__main__":
    # 点坐标
    node_coord = {
        1: (1, 0), 2: (1, 3), 3: (2.5, 3), 4: (2, 2.5), 5: (3, 2), 6: (2, 1.5), 7: (3, 0), 8: (6, 0), 9: (5.5, 2),
        10: (5.5, 3), 11: (6, 4), 12: (0, 0), 13: (0, 1), 14: (5.5, 0.5), 15: (4.5, 0.5), 16: (5, 5),
    }

    edges = [
        (13, 12), (1, 2), (2, 4), (2, 3), (4, 3), (4, 5), (1, 6), (1, 7), (6, 7), (6, 5), (7, 8), (5, 9), (5, 10),
        (3, 11), (11, 10), (9, 8), (10, 9), (8, 11), (14, 15), (8, 14), (12, 1), (11, 16),
    ]

    # 画图
    paint_topological_graph(nodes=np.arange(1, 17, 1),
                            edges=edges,
                            directed=True,
                            coordinates=node_coord
                            )
    # 邻接表
    adjacent_list = {
        1: [2, 6, 7],
        2: [3, 4],
        3: [11],
        4: [3, 5],
        5: [9, 10],
        6: [5, 7],
        7: [8],
        8: [11, 14],
        9: [8],
        10: [9],
        11: [10, 16],
        12: [1],
        13: [12],
        14: [15],
        15: [],
        16: [],
    }
    # 深搜
    paths: List[List] = dfs(adjacent_list, 1, 11)

    [print(path) for path in paths]


本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1099515.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

2023_Spark_实验十四:SparkSQL入门操作

1、将emp.csv、dept.csv文件上传到分布式环境&#xff0c;再用 hdfs dfs -put dept.csv /input/ hdfs dfs -put emp.csv /input/ 将本地文件put到hdfs文件系统的input目录下 2、或者调用本地文件也可以。区别&#xff1a;sc.textFile("file:///D:\\temp\\emp.csv&qu…

苹果10月24日推送iOS 17.1:修复iPhone 12辐射超标问题 信号会更差

前段时间在iPhone 15系列发布的当天&#xff0c;法国突然宣布iPhone 12不能在该国销售&#xff0c;理由是iPhone 12超过了当地无线电频率暴露的法定范围。 根据法国监管机构ANFR(国家频率管理局)发布的最新消息&#xff0c;苹果将会在10月24日推送iOS 17.1正式版&#xff0c;届…

Prometheus的Pushgateway快速部署及使用

prometheus-pushgateway安装 一. Pushgateway简介 Pushgateway为Prometheus整体监控方案的功能组件之一&#xff0c;并做于一个独立的工具存在。它主要用于Prometheus无法直接拿到监控指标的场景&#xff0c;如监控源位于防火墙之后&#xff0c;Prometheus无法穿透防火墙&…

自动驾驶:控制算法概述

自动驾驶&#xff1a;控制算法概述 常见控制算法PID算法LQR算法MPC算法 自动驾驶控制算法横向控制纵向控制 参考文献 常见控制算法 PID算法 PID&#xff08;Proportional-Integral-Derivative&#xff09;控制是一种经典的反馈控制算法&#xff0c;通常用于稳定性和响应速度要…

MATLAB-文件自动批量读取文件,并按文件名称或时间顺序进行数据处理

我在处理文件数据时&#xff0c;发现一个一个文件处理效率太低&#xff0c;因此学习了下MATLAB中自动读取特定路径下文件信息的程序&#xff0c;并根据读取信息使用循环进行数据处理&#xff0c;提高效率&#xff0c;在此分享给大家这段代码并给予一些说明&#xff0c;希望能为…

.Net Core 6 运行环境手动安装流程

安装.NET Core 6 概述 在开始之前&#xff0c;我们首先需要了解一下整个安装过程的流程。下面的表格将展示安装.NET Core 6的步骤以及每一步需要做的事情。 步骤 动作 说明 1 下载.NET Core 6 SDK 从官方网站下载.NET Core 6 SDK安装包 2 安装.NET Core 6 SDK …

AXURE RP EXTENSION For Chrome 安装

在浏览器上输入地址&#xff1a;chrome://extensions/ 打开图片中这个选项&#xff0c;至此你就能通过index.html访问

【设计模式-1】UML和设计原则

说明&#xff1a;设计模式&#xff08;Design Pattern&#xff09;对于软件开发&#xff0c;简单来说&#xff0c;就是软件开发的套路&#xff0c;固定模板。在学习设计模式之前&#xff0c;需要首先学习UML&#xff08;Unified Modeling Language&#xff0c;统一建模语言&…

BAT026:删除当前目录及子目录下的空文件夹

引言&#xff1a;编写批处理程序&#xff0c;实现批量删除当前目录及子目录下的空文件夹。 一、新建Windows批处理文件 参考博客&#xff1a; CSDNhttps://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/132137544 二、写入批处理代码 1.右键新建的批处理文件&#xff0c;点击【编辑…

MinIO (一)安装并生成windows服务

最近公司要搞文件服务器&#xff0c;所以就研究了下MinIO&#xff0c;在这里做个笔记&#xff0c;研究的不深&#xff0c;记录一下基本使用功能&#xff0c;用到了哪些功能就研究哪些&#xff0c;里面的很多功能没用到。 MinIO 文件在线管理系统 更多详细介绍请参考 官网&am…

微信小程序仿苹果负一屏由弱到强的高斯模糊

进入下面小程序可以体验效果&#xff0c;然后进入更多。查看模糊效果 一、创建小程序组件 二、代码 wxml: <view class"topBar-15"></view> <view class"topBar-14"></view> <view class"topBar-13"></view&…

4-k8s-部署springboot项目简单实践

文章目录 一、部署原理图二、部署实践 一、部署原理图 部门一般都有一个属于自己的私服gitlab服务器&#xff0c;由开发者开发代码&#xff0c;然后上传到私服gitlab然后使用调度工具&#xff0c;如jenkins&#xff0c;去gitlab拉去代码&#xff0c;编译打包&#xff0c;最后得…

Web3D虚拟人制作简明指南

如何在线创建虚拟人? 虚拟人,也称为数字化身、虚拟助理或虚拟代理,是一种可以通过各种在线平台与用户进行逼真交互的人工智能人。 在线创建虚拟人变得越来越流行,因为它为个人和企业带来了许多好处。 通过虚拟助理或代理,您可以以更具吸引力和个性化的方式与客户或受众进…

iOS 中,isa 指针

每个对象都有 isa 指针&#xff0c;指向对象所属的类。例如类 NSString 其实是类对象。 类对象产生于编译期&#xff0c;单例。 类对象有 isa 指针指向对应元类&#xff0c;元类&#xff08;metaclass&#xff09;中保存了创建类对象以及类方法所需的所有信息。 struct objc_…

根据脑图谱获取感兴趣区域的mask

根据脑图谱获取感兴趣区域的mask 1&#xff0c;引入1.1 ASPECT-Atlas 2&#xff0c;获取脑图谱感兴趣区域mask参考&#xff1a; 1&#xff0c;引入 脑影像分析中&#xff0c;我们常常会针对性的对某些感兴趣区域进行分析&#xff0c;而对它们进行分析的前提是获取该区域的mask…

网络社区挖掘-图论部分的基本知识笔记

1 网络社区挖掘定义 网络社区挖掘是指利用数据挖掘技术和机器学习算法&#xff0c;分析社交网络、在线社区或互联网上的各种交互数据&#xff0c;以揭示其中隐藏的模式、关系和信息。这些社区可以是社交媒体平台、在线论坛、博客、微博等&#xff0c;人们在这些平台上进行交流…

vueday01——动态参数

我们现在知道了 v-bind:的语法糖是: v-on:的语法糖是 我们现在来尝试一下&#xff0c;定义一个动态参数模拟点击事件按钮 <div :id"idValue" ref"myDiv">我是待测div{{ resultId }}</div> <button v-on:[eventName]"doSomething&…

wsl使用vscode连接,远程安装C/C++ 拓展时,报错

报错内容&#xff1a; EACCES: permission denied, rename /home/wen/.vscode-server/extensions/.b61b1c7c-f703-4dfd-bdc5-d9a00681c4b7 -> /home/wen/.vscode-server/extensions/ms-vscode.cpptools-1.17.5-linux-x64 解决办法&#xff1a; 升级wsl到wsl2就好了。 &a…

高质量床上用品类网站带手机端的pbootcms模板

模板介绍&#xff1a; 这是一个基于PbootCMS内核开发的床上用品类网站模板&#xff0c;专为床上用品、家用纺织类企业设计和开发。它不仅提供了网站界面简洁简单、易于管理的特点&#xff0c;还附带了测试数据&#xff0c;方便用户进行演示和学习。 模板特点&#xff1a; 采用…

vueday01——文本渲染与挂载

1.定义html样式字符串 const rawHtml "<span stylecolor:red>htmlTest</span>" 2.创建标签&#xff0c;分别渲染普通文本和html文本 <p> 你好<span v-html"rawHtml"></span></p> 3.代码展示 4.结果展示