题目详情:
“六度空间”理论又称作“六度分隔(Six Degrees of Separation)”理论。这个理论可以通俗地阐述为:“你和任何一个陌生人之间所间隔的人不会超过六个,也就是说,最多通过五个人你就能够认识任何一个陌生人。”如图1所示。
“六度空间”理论虽然得到广泛的认同,并且正在得到越来越多的应用。但是数十年来,试图验证这个理论始终是许多社会学家努力追求的目标。然而由于历史的原因,这样的研究具有太大的局限性和困难。随着当代人的联络主要依赖于电话、短信、微信以及因特网上即时通信等工具,能够体现社交网络关系的一手数据已经逐渐使得“六度空间”理论的验证成为可能。
假如给你一个社交网络图,请你对每个节点计算符合“六度空间”理论的结点占结点总数的百分比。
输入格式:
输入第1行给出两个正整数,分别表示社交网络图的结点数N(1<N≤103,表示人数)、边数M(≤33×N,表示社交关系数)。随后的M行对应M条边,每行给出一对正整数,分别是该条边直接连通的两个结点的编号(节点从1到N编号)。
输出格式:
对每个结点输出与该结点距离不超过6的结点数占结点总数的百分比,精确到小数点后2位。每个结节点输出一行,格式为“结点编号:(空格)百分比%”。
输入样例:
10 9
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
8 9
9 10
输出样例:
1: 70.00%
2: 80.00%
3: 90.00%
4: 100.00%
5: 100.00%
6: 100.00%
7: 100.00%
8: 90.00%
9: 80.00%
10: 70.00%
主要思路:
利用BFS搜索,难点在于如何判断最后一个节点从而积累层数,解决方法是要先深刻理解BFS就是拓展层序遍历,弹出的是中心节点,加入的是围绕其的节点,所以分别记录当前层最后一个节点与上一层最后一个节点,当现在的中心节点等于上一层的最后一个节点就说明一层遍历完了
第一次写错误:
(1)忽视了节点是从1开始编号的
(2)人计数时从1开始,因为当前节点也在内
(3)一开始用DFS,但有问题,具体原因可以参见这篇文章
代码实现:
/*
建图
BFS,距离<=6的节点都要count,count保存在以此为起点的节点中
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_NODE_NUMS 1005
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define NONE -1
typedef int bool;
/*建立图*/
typedef struct MatrixGraphNode MatrixGraphNode;
typedef MatrixGraphNode* MatrixGraph;
struct MatrixGraphNode {
int VertexNums, EdgeNums;
int Weight[MAX_NODE_NUMS][MAX_NODE_NUMS];
};
MatrixGraph CreateEmptyGraph(int nodeNums) {
MatrixGraph graph = (MatrixGraph)malloc(sizeof(MatrixGraphNode));
graph->VertexNums = nodeNums;
for(int i = 0; i <= nodeNums; i++) { //节点的编号是从1开始的
for(int j = 0; j <= nodeNums; j++) {
graph->Weight[i][j] = FALSE;
}
}
return graph;
}
void InsertEdge(int start, int end, MatrixGraph graph) {
graph->Weight[start][end] = TRUE;
graph->Weight[end][start] = TRUE;
return;
}
MatrixGraph BuildGraph(int nodeNums, int edgeNums) {
MatrixGraph graph = CreateEmptyGraph(nodeNums);
for(int i = 1; i <= edgeNums; i++) {
int start, end;
scanf("%d %d", &start, &end);
InsertEdge(start, end, graph);
}
return graph;
}
/*实现队列的数据结构*/
typedef struct QueueNode QueueNode;
typedef QueueNode* Queue;
struct QueueNode {
int Head, Rear, Size;
int Data[MAX_NODE_NUMS];
};
void Init(Queue* q) {
(*q)->Head = 0;
(*q)->Rear = -1;
(*q)->Size = 0;
for(int i = 0; i < MAX_NODE_NUMS; i++) {
(*q)->Data[i] = NONE;
}
return;
}
bool IsFull(Queue* q) {
if((*q)->Size == MAX_NODE_NUMS) {
return TRUE;
}
else {
return FALSE;
}
}
bool IsEmpty(Queue* q) {
if((*q)->Size == 0) {
return TRUE;
}
else {
return FALSE;
}
}
int Dequeue(Queue* q) {
if(IsEmpty(q)) {
return NONE;
}
int ret = (*q)->Data[(*q)->Head];
(*q)->Head = ((*q)->Head + 1) % MAX_NODE_NUMS;
(*q)->Size--;
if((*q)->Head >= 1) (*q)->Data[(*q)->Head - 1] = NONE;
return ret;
}
void Enqueue(Queue* q, int data) {
if(!IsFull(q)) {
(*q)->Rear = ((*q)->Rear + 1) % MAX_NODE_NUMS;
(*q)->Data[(*q)->Rear] = data;
(*q)->Size++;
return;
}
}
/*BFS*/
int Visited[MAX_NODE_NUMS];
void Clear(int size) {
for(int i = 1; i <= size; i++) Visited[i] = 0;
return;
}
int peopleInside = 1;
void BFS(MatrixGraph graph, int center) { //用center命名更符合BFS搜索本质,一个节点为中心将其临近节点全部压入
Queue myQueue = (Queue)malloc(sizeof(QueueNode));
Init(&myQueue);
Visited[center] = 1;
Enqueue(&myQueue, center);
int thisLevelTail = -1;
int level = 0;
int lastTail = center;
while(!IsEmpty(&myQueue)) {
center = Dequeue(&myQueue);
for(int i = 1; i <= (graph -> VertexNums); i++) {
if(Visited[i] == 0 && graph->Weight[center][i] == TRUE) {
Enqueue(&myQueue, i);
thisLevelTail = i; //thisleveltail记录的是这一层的最后一个
Visited[i] = 1;
peopleInside++;
}
}
if(center == lastTail) { //如果这一层中心点到了上一层末尾,说明队列里之后存放就是下一层节点了
level++;
lastTail = thisLevelTail;
}
if(level == 6) break;
}
}
int main() {
int nodeNums, edgeNums;
scanf("%d %d", &nodeNums, &edgeNums);
MatrixGraph graph = BuildGraph(nodeNums, edgeNums);
for(int i = 1; i <= nodeNums; i++) {
Clear(nodeNums);
BFS(graph, i);
printf("%d: %.2f%%\n", i, 1.0 * peopleInside / (nodeNums) * 100);
peopleInside = 1;
}
free(graph);
return 0;
}