Question

我编写了一个算法来查找图的最大独立集。根据定义，独立集合是“集合S，使得图形的每个边缘具有至少一个不在S中的端点，并且不在S中的每个顶点在S中具有至少一个邻居”

图表是无向图，如下所示：

节点：1,2,3,4,5,6,7 边缘：1-2,2-3,3-4,4-5,5-6,6-7,1-5

这是我的实施：

FindMIS fms= new FindMIS(network);


public class FindMIS {

INetwork network;

public FindMIS(INetwork network) {

    this.network = network;
    ArrayList<INode> nodes = new ArrayList<>();
    nodes.addAll(network.getNodesList());
    Iterator<INode> iter = nodes.iterator();
    ArrayList<INode> IS = new ArrayList<>();
    while (iter.hasNext()) {
        INode node=iter.next();
        visitNode(node, IS, nodes);

    }


}

private void visitNode(INode node, ArrayList<INode> previousIS, ArrayList<INode>   

previousCandidates) {


    ArrayList<INode> IS=new ArrayList<>();
     IS.addAll(previousIS);
    ArrayList<INode> candidates = new ArrayList<>();

    candidates.addAll(previousCandidates);
    //System.out.println(node);
    ArrayList<INode> neighbor = (ArrayList<INode>) network.getNeighborsof(node);
    for (INode n : previousCandidates) {
        if (neighbor.contains(n)) {
            candidates.remove(n);
        }

    }
    IS.add(node);

    candidates.remove(node);
    Iterator<INode> iter = candidates.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
        visitNode(iter.next(), IS, candidates);
    }
    if (candidates.size()==0){
         Iterator<INode> iter2=IS.iterator();
    System.out.print("output:{" );
    while(iter2.hasNext()){
        System.out.print(iter2.next().getid());
    }
        System.out.println("}");
    }




   }
}

输出如下：

output:{1 3 6 }
output:{1 4 6 }
output:{1 6 3 }
output:{1 6 4 }
output:{2 4 6 }
output:{2 4 7 }
output:{2 5 7 }
output:{2 6 4 }
output:{2 7 4 }
output:{2 7 5 }
output:{3 1 6 }
output:{3 5 7 }
output:{3 6 1 }
output:{3 7 5 }
output:{4 1 6 }
output:{4 2 6 }
output:{4 2 7 }
output:{4 6 1 }
output:{4 6 2 }
output:{4 7 2 }
output:{5 2 7 }
output:{5 3 7 }
output:{5 7 2 }
output:{5 7 3 }
output:{6 1 3 }
output:{6 1 4 }
output:{6 2 4 }
output:{6 3 1 }
output:{6 4 1 }
output:{6 4 2 }
output:{7 2 4 }
output:{7 2 5 }
output:{7 3 5 }
output:{7 4 2 }
output:{7 5 2 }
output:{7 5 3 }

You can realize that there are some redundant sets like {1,3,6} and {1,6,3}. The final result must be:

output:{1 3 6}
output:{1 4 6}
output:{2 4 6}
output:{2 4 7}
output:{2 5 7}
output:{3 5 7}

I am trying to figure out a way to avoid unnecessary computation. 
I appreciate for any idea.

更新：1：在Darryl Gerrow的回复之后，我改变了我的visitNode方法如下：它有效。我的算法仍然存在一些问题，使其更具可读性和可移植性。每当我完成时，我都会发布最终版本。感谢所有社区。如果有人有更好的想法在图表中找到最大的独立集合而不仅仅是寻找所有节点，我真的很感激阅读。

private void visitNode(INode node, ArrayList<INode> previousIS, ArrayList<INode>    

previousCandidates) {


    ArrayList<INode> IS=new ArrayList<>();
     IS.addAll(previousIS);
    ArrayList<INode> candidates = new ArrayList<>();

    candidates.addAll(previousCandidates);
    //System.out.println(node);
    ArrayList<INode> neighbor = (ArrayList<INode>) network.getNeighborsof(node);
    for (INode n : previousCandidates) {
        if (neighbor.contains(n)) {
            candidates.remove(n);
        }

    }
    IS.add(node);

    candidates.remove(node);


    Iterator<INode> iter = candidates.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
       INode nextnode=iter.next();
       if (node.getid() < nextnode.getid())
        visitNode(nextnode, IS, candidates);
    }
    if (candidates.size()==0){
         Iterator<INode> iter2=IS.iterator();
    System.out.print("output:{" );
    while(iter2.hasNext()){
        System.out.print(iter2.next().getid() +" ");
    }
        System.out.println("}");
    }




}

}

Answer 1

看起来你正在做一个n平方的迭代，所以这就是你得到的原因 {1,3,6}，{1,6,3}，{3,6,1}，......基本上是可接受集合的每种可能组合。

我认为您需要重新编写迭代，以便只访问比当前节点更大的节点。

即。你会得到{1,3,6}，但是{1,6,3}是不可接受的，因为6＆gt; 3。

您可能必须删除Iterator并使用ArrayList的索引方法。

如何避免不必要的计算找到最大的独立集？

1 个答案: