📜  在无向图中计算从源头到达目的地的总计方式(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 14:51:28.373000             🧑  作者: Mango

在无向图中计算从源头到达目的地的总计方式

在无向图中,计算从源头到达目的地的总计方式是一个经常遇到的问题。无向图是由一组顶点和连接这些顶点的边组成的,边没有方向性。每个顶点表示一个实体,边表示实体之间的关系。

方法一: 深度优先搜索

深度优先搜索(Depth First Search,DFS)是一种用于遍历或搜索图或树的算法。它从起点开始,沿着一条路径一直搜索直到无法继续为止,然后回溯到之前的节点继续搜索其他路径。使用深度优先搜索可以计算从源头到达目的地的总计方式。

以下是使用深度优先搜索计算总计方式的示例代码:

def dfs(adjacency_list, source, destination, visited):
    # 如果当前节点是目的地,则返回 1
    if source == destination:
        return 1

    # 标记当前节点为已访问
    visited[source] = True

    total_ways = 0

    # 遍历当前节点的邻居节点
    for neighbor in adjacency_list[source]:
        # 如果邻居节点还未被访问,则继续搜索
        if not visited[neighbor]:
            total_ways += dfs(adjacency_list, neighbor, destination, visited)

    # 回溯时取消对当前节点的访问标记
    visited[source] = False

    return total_ways

def calculate_total_ways(adjacency_list, source, destination):
    # 初始化所有节点为未访问状态
    visited = [False] * len(adjacency_list)

    # 使用深度优先搜索计算总计方式
    total_ways = dfs(adjacency_list, source, destination, visited)

    return total_ways
方法二: 广度优先搜索

广度优先搜索(Breadth First Search,BFS)也是一种用于遍历或搜索图或树的算法。它从起点开始,先访问起点的所有邻居节点,然后再依次访问邻居节点的邻居节点。使用广度优先搜索同样可以计算从源头到达目的地的总计方式。

以下是使用广度优先搜索计算总计方式的示例代码:

from collections import deque

def bfs(adjacency_list, source, destination):
    # 初始化所有节点为未访问状态
    visited = [False] * len(adjacency_list)

    # 使用队列来实现广度优先搜索
    queue = deque()
    queue.append(source)
    visited[source] = True
    total_ways = 0

    while queue:
        current_node = queue.popleft()

        if current_node == destination:
            total_ways += 1

        for neighbor in adjacency_list[current_node]:
            if not visited[neighbor]:
                queue.append(neighbor)
                visited[neighbor] = True

    return total_ways

def calculate_total_ways(adjacency_list, source, destination):
    # 使用广度优先搜索计算总计方式
    total_ways = bfs(adjacency_list, source, destination)

    return total_ways
总结

通过深度优先搜索或广度优先搜索算法,我们可以计算从源头到达目的地的总计方式。这些搜索算法是图论中常用的技巧,程序员在处理与图有关的问题时,可以借助这些算法来解决相关的计算问题。以上是使用 Python 示例代码实现的两种方法,你可以根据自己的需求选择其中之一。

希望这篇介绍能为你提供了有关在无向图中计算总计方式的基础知识和思路。如果你想要了解更多关于图和相关算法的内容,可以深入学习图论的相关知识。