找到前n个边,广度先搜索

时间:2013-02-08 03:18:40

标签: python algorithm breadth-first-search directed-graph

问题:在有向循环图中给定边对象时找到前n个最近边(2000)。

数据结构:链接类和Node类。链接类有一个from和to节点,它指向各自的节点对象。节点对象具有链接对象的传入和传出列表。

错误:我遇到了 RuntimeError:超出最大递归深度。你能不能帮我找到解决方法。让我知道逻辑是否有问题或代码需要优化。我相信我遵循BFS策略,即从可以遍历的对象相关节点中进行排队,看看它是否已被访问并尝试递归。

def start_search(self,link_object,neighbour_links):
    buffer_links=[]
    link_object.visited_flag=1
    neighbour_links.append(link_object)
    from_node=link_object.from_node
    to_node=link_object.to_node
    [buffer_links.append(link_object) for link_object in from_node.incoming_links]
    [buffer_links.append(link_object) for link_object in from_node.outgoing_links]
    [buffer_links.append(link_object) for link_object in to_node.outgoing_links]
    [buffer_links.append(link_object) for link_object in to_node.incoming_links]
    while len(buffer_links)>0 and len(neighbour_links)<1000:
        link_object=buffer_links.pop()
        if link_object.visited_flag==0:
           self.start_search(link_object,neighbour_links)
    return neighbour_links

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

您可以避免在节点上使用前进波前算法(广度优先搜索)来使用递归。这是算法的概述,它是一个很小的改编,使其适用于边缘:

  1. 使用最初为空的字典top_dist跟踪拓扑距离。
  2. dist = 0
  3. 将初始节点放在集wavefront
  4. top_dist[node] = dist中的每个节点设置wavefront
  5. 对于wavefront以外的top_dist附近的每个节点,添加该节点以设置next_wavefront
  6. 增量dist
  7. 设置wavefront = next_wavefront
  8. 从4开始重复,直到无法再访问其他节点。
  9. 如果某些节点未被访问,则该图表具有多个弱组件。

    如果步骤3中的初始节点是初始边缘的端点,则可以使用边缘节点上的top_dist贴图来获取边缘的距离。我认为距离边缘的有用定义是min(top_dist(e1), top_dist(e2)) + 1。现在你与每条边有距离,你可以抓住最近的2000。

    该算法为O(| N | + | E |) - 边缘和节点数之和的线性。

答案 1 :(得分:0)

使用表示为映射到其后继者的节点字典的DAG,您可以在发现它们时循环遍历节点:

>>> def bfs(dag, start, maximum):
        'Breadth-first search up to a given maximum number of nearest nodes'
        nearest = [start]
        seen = {start}
        for pred in nearest:
            for succ in dag.get(pred, ()):
                if succ not in seen:
                    seen.add(succ)
                    nearest.append(succ)
                    if len(nearest) == maximum:
                        return nearest
        return nearest
>>> dag = {'start': ['a', 'b', 'c'],
           'b': ['m', 'n'],
           'c': ['n', 'z'],
           'n': ['z'],
          }
>>> bfs(dag, 'start', 5)
['start', 'a', 'c', 'b', 'z']