查找方形矩阵上2个点之间的所有路径

时间:2013-05-11 14:22:02

标签: algorithm tree graph-theory

在标记为重复之前请仔细阅读!

我有一个矩阵:
0 0 0 x 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 x 0 0 0
0 0 0 0 0

你不能在矩阵中对角移动!

我想在两个'x'之间找到所有可能的路径。唯一的条件是,路径不能跨越自身(因此没有循环)。显然,DSF算法找不到每一条路径(要理解原因,请参阅本文:http://www.algolist.net/Algorithms/Graph/Undirected/Depth-first_search)。

那么应该使用哪些算法?

3 个答案:

答案 0 :(得分:2)

没有访问集的DFS会在图中找到所有路径。

您必须维护一个仅与当前路径相关的特殊访问集变体,而不是全局变量。为此,每次“完成”探索顶点时,都必须将其从集合中删除。

伪代码:

DFS(source,target,visited,path):
   if (source == target): //stop clause
       print path
       return
   for each son v of source:
      if v is in visited: //the vertex is already in the current path
           continue
      path.append(v)
      visited.add(v)
      DFS(v,target,visited,path)
      visited.remove(v)
      path.deleteLast()

这个解决方案的复杂性是指数级的,但是由于两个节点之间存在指数级的简单路径,因此可以预期。

答案 1 :(得分:0)

我的专长!

Haskell代码:

import Control.Monad (guard)

paths (a,b) (a',b') m n = solve [(a',b')] where
  solve result@((y,x):_) = do
    next@(y',x') <- [(y,x + 1),(y,x - 1),(y + 1,x),(y - 1,x)]
    guard (y' >= 0 && y' < m && x' >= 0 && x' < n && notElem (y',x') result)
    if next == (a,b) then [(next:result)] else solve (next:result)

输出:

*Main> take 2 . paths (0,3) (3,1) 5 $ 5
[[(0,3),(0,2),(0,1),(0,0),(1,0),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,4),(2,3),(2,2),(2,1),(2,0),(3,0),(4,0),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(3,4),(3,3),(3,2),(3,1)]
,[(0,3),(0,2),(0,1),(1,1),(1,2),(1,3),(1,4),(2,4),(2,3),(2,2),(2,1),(2,0),(3,0),(4,0),(4,1),(4,2),(4,3),(4,4),(3,4),(3,3),(3,2),(3,1)]]
(0.02 secs, 1595416 bytes)

*Main> length . paths (0,3) (3,1) 5 $ 5
4914
(1.28 secs, 100724732 bytes)

*Main Data.List Data.Ord> minimumBy (comparing length) . paths (0,3) (3,1) 5 $ 5
[(0,3),(1,3),(2,3),(3,3),(3,2),(3,1)]
(1.42 secs, 101955224 bytes)

答案 2 :(得分:0)

我对与OP相同的问题感兴趣。我已经读过它并且很难找到合适的解决方案。许多解决方案都有图表方法,但没有矩阵。 @amit和link的评论帮助了我很多。

在这里您可以找到一个有效的解决方案: https://repl.it/@gmunumel/StarryUniqueLicense