无涯教程-Python - 图形算法

在解决许多重要的数学挑战时，图形是非常有用的数据结构，如计算机网络拓扑或分析化合物的分子结构，它们还用于城市交通或路线规划中，甚至用于人类语言及其语法中，所有这些应用程序都有一个共同的挑战，即使用它们的边缘遍历图并确保访问图的所有节点，有两种常见的创建方法可以进行此遍历，如下所述。

深度优先遍历

也称为深度优先搜索(DFS)，当任何迭代中出现死角时，该算法都会在深度移动中遍历图形，并使用堆栈记住下一个顶点以开始搜索。 无涯教程使用设置的数据类型为python中的图形实现DFS，因为它们提供了跟踪访问和未访问节点所需的功能。

class graph:
</span><span class="kwd">def</span><span class="pln"> __init__</span><span class="pun">(</span><span class="kwd">self</span><span class="pun">,</span><span class="pln">gdict</span><span class="pun">=</span><span class="kwd">None</span><span class="pun">):</span><span class="pln">
    </span><span class="kwd">if</span><span class="pln"> gdict </span><span class="kwd">is</span><span class="pln"> </span><span class="kwd">None</span><span class="pun">:</span><span class="pln">
        gdict</span><span class="pun">={}</span><span class="pln">
    </span><span class="kwd">self</span><span class="pun">.</span><span class="pln">gdict</span><span class="pun">=</span><span class="pln">gdict

# 检查访问过和未访问过的节点
def dfs(graph, start, visited=None):
if visited is None:
visited=set()
visited.add(start)
print(start)
for next in graph[start] - visited:
dfs(graph, next, visited)
return visited
gdict={ "a" : set(["b","c"]),
"b" : set(["a", "d"]),
"c" : set(["a", "d"]),
"d" : set(["e"]),
"e" : set(["a"])
}
dfs(gdict, a)

执行以上代码后，将产生以下输出-

a b d e c

广度优先遍历

也称为广度优先搜索(BFS)，该算法遍历图广度移动，并在任何迭代出现死角时使用队列记住下一个顶点以开始搜索。请访问无涯教程网站上的此链接以了解图表的BFS步骤的详细信息。

使用前面讨论的队列数据结构为python中的图形实现BFS。当继续访问相邻的未访问节点并将其添加到队列中时。然后，仅开始使没有剩下未访问节点的节点出队。当没有下一个相邻节点要访问时将停止程序。

import collections
class graph:
    def __init__(self,gdict=None):
        if gdict is None:
            gdict={}
        self.gdict=gdict
def bfs(graph, startnode):
# 使用队列跟踪访问过和未访问过的节点
seen, queue=set([startnode]), collections.deque([startnode])
while queue:
vertex=queue.popleft()
marked(vertex)
for node in graph[vertex]:
if node not in seen:
seen.add(node)
queue.append(node)
def marked(n):
print(n)
#图字典
gdict={ "a" : set(["b","c"]),
"b" : set(["a", "d"]),
"c" : set(["a", "d"]),
"d" : set(["e"]),
"e" : set(["a"])
}
bfs(gdict, "a")

执行以上代码后，将产生以下输出-

 a c b d e 

参考链接

www.learnfk.com/python-data…