我如何才能找到(遍历)有向图中从/到给定节点的所有周期?
例如,我想要这样的东西:
A->B->A
A->B->C->A
而不是: B - > C > B
我如何才能找到(遍历)有向图中从/到给定节点的所有周期?
例如,我想要这样的东西:
A->B->A
A->B->C->A
而不是: B - > C > B
当前回答
深度优先搜索和回溯应该在这里工作。 保存一个布尔值数组,以跟踪您以前是否访问过某个节点。如果您没有新节点可访问(不涉及已经访问过的节点),那么只需返回并尝试不同的分支。
如果你有一个邻接表来表示图,DFS很容易实现。例如adj[A] = {B,C}表示B和C是A的子结点。
例如,下面的伪代码。“start”是开始的节点。
dfs(adj,node,visited):
if (visited[node]):
if (node == start):
"found a path"
return;
visited[node]=YES;
for child in adj[node]:
dfs(adj,child,visited)
visited[node]=NO;
用开始节点调用上面的函数:
visited = {}
dfs(adj,start,visited)
其他回答
http://www.me.utexas.edu/~bard/IP/Handouts/cycles.pdf
我发现解决这个问题的最简单的选择是使用名为networkx的python库。
它实现了这个问题的最佳答案中提到的约翰逊算法,但它的执行非常简单。
简而言之,你需要以下几点:
import networkx as nx
import matplotlib.pyplot as plt
# Create Directed Graph
G=nx.DiGraph()
# Add a list of nodes:
G.add_nodes_from(["a","b","c","d","e"])
# Add a list of edges:
G.add_edges_from([("a","b"),("b","c"), ("c","a"), ("b","d"), ("d","e"), ("e","a")])
#Return a list of cycles described as a list o nodes
list(nx.simple_cycles(G))
答案:[['a', 'b', 'd', 'e'], ['a', 'b', 'c']]
深度优先搜索和回溯应该在这里工作。 保存一个布尔值数组,以跟踪您以前是否访问过某个节点。如果您没有新节点可访问(不涉及已经访问过的节点),那么只需返回并尝试不同的分支。
如果你有一个邻接表来表示图,DFS很容易实现。例如adj[A] = {B,C}表示B和C是A的子结点。
例如,下面的伪代码。“start”是开始的节点。
dfs(adj,node,visited):
if (visited[node]):
if (node == start):
"found a path"
return;
visited[node]=YES;
for child in adj[node]:
dfs(adj,child,visited)
visited[node]=NO;
用开始节点调用上面的函数:
visited = {}
dfs(adj,start,visited)
从节点X开始,检查所有子节点(如果无方向,父节点和子节点是等价的)。将这些子节点标记为X的子节点。对于任何这样的子节点A,标记它的子节点是A的子节点,X',其中X'标记为2步远。)如果您稍后点击X并将其标记为X的子节点”,这意味着X处于3节点周期中。回溯到它的父节点很容易(因为算法不支持这一点,所以你可以找到任何一个有X'的父节点)。
注意:如果图是无向的或者有任何双向边,这个算法会变得更复杂,假设你不想在一个周期内两次遍历同一条边。
CXXGraph库提供了一组检测周期的算法和函数。
要获得完整的算法解释,请访问wiki。