Question

问题

我的程序生成了几组数据，使我能够在tkinter画布上使用它们的连接渲染顶点网络。我需要能够找到网络中每个顶点的第N个邻居。
我的代码已经识别出每个顶点与它们的直接邻居的连接，这意味着使用列表推导可以很容易地找到第一组邻居，使用所选择的顶点作为搜索数据的值。我实际上想要为每个邻居重复这个搜索，但是最有效的方法。为了实现这一目的而搜索到的数据（我已经计算过）在下面的代码中被指定为p_2，其形式为:(原点坐标，邻居坐标）和Coordinates_xyz是网络的唯一顶点列表。下面的代码演示了我目前如何识别第一个邻居。

同样，我已经有了所有的邻居数据，我只需要最好的方法来搜索这些数据，找到每个顶点的连接。

净度：

我正在尝试做的例子：
我的程序生成的一种数据表示重复方形图案中的顶点网络。每个顶点（远离边缘）有4个邻居，然后每个邻居有4个邻居（尽管这些邻居的一个邻居是前一个顶点因此被打折），依此类推。如果我选择坐标为(x20, y20, z20)的顶点20并在p_2中搜索邻居，它可能会返回（例如）：
（原产地），（邻居）
(x20, y20, z20), (x21, y21, z21)
(x23, y23, z23), (x20, y20, z20)
(x26, y26, z23), (x20, y20, z20) (x20, y20, z20), (x30, y30, z30)
然后我可以清楚地看到顶点21,23,26和30是网络中到顶点20的相邻点。但是，我需要分别重复搜索过程21,23,26和30以找到第二个最近邻居。对于N个最近邻居，我必须找到一种方法来制作一种有效（尽可能）的方法，用于重复对每个邻居的搜索并从顶点20向外进行，同时跟踪邻居的顺序。同样，我知道这对于大N来说会很费力，但它通常不会在N> 4时运行。下面的代码解决了N = 1的问题。

matching_1_NN_list=[]
matching_1_NN_list[:]=[]    
for vertex in xrange(len(Coordinates_xyz)):
    #Target vertex Coordinates_xyz[vertex] 
    matching_1_NN = [x for x in p_2 if Coordinates_xyz[vertex] in x]
    matching_1_NN_Component_0=column(matching_1_NN, 0)
    matching_1_NN_Component_1=column(matching_1_NN, 1)
    for x in matching_1_NN_Component_0:
        if x == Coordinates_xyz_final[vertex]:
            pass
        else:
            x=x, vertex, 1 #coordinates, vertex number, order (1 = first neighbour)
            matching_1_NN_list.append(x)


    for x in matching_1_NN_Component_1:
        if x == Coordinates_xyz_final[vertex]:
            pass
        else:
            x=x, vertex, 1
            matching_1_NN_list.append(x)
    matching_1_NN_list=set(list(matching_1_NN_list)) #Removes Duplicates

Answer 1

在优化这一点方面似乎很大一部分正在改进搜索邻居的方式。在您当前的方法中，您遍历整个对列表，并在每次您需要查找顶点的邻居时执行的成员资格检查。更好的方法是只执行一次此步骤，并在字典中查找结果。例如，如果您有以下顶点：

7 | E 6 | 5 | 4 | D 3 | 2 | B C 1 | A 0 +---------- 0 1 2 3

使用以下最近邻居列表：

p_2 = [('A', 'B'), ('B', 'C'), ('C', 'B'), ('D', 'B'), ('E', 'D')]

你可以这样做：

from collections import defaultdict p_2_dict = defaultdict(set) for a, b in p_2: p_2_dict[a].add(b) p_2_dict[b].add(a) def find_neigbours(start_vertex, levels): found = [] from_vertices = [start_vertex] for i in range(1, levels+1): new_from_vertices = [] for vertex in from_vertices: for neighbour in p_2_dict[vertex]: new_from_vertices.append(neighbour) found.append( (neighbour, i) ) from_vertices = new_from_vertices return found
然而，这会发现很多重复。就像在示例代码中所做的那样，您可以使用集合来仅存储唯一值。此外，如果您遇到起始顶点，则可以跳过它。

def find_neigbours(start_vertex, levels): found = set() from_vertices = [start_vertex] for i in range(1, levels+1): new_from_vertices = set() for vertex in from_vertices: for neighbour in p_2_dict[vertex]: if neighbour == start_vertex: continue new_from_vertices.add(neighbour) found.add( (neighbour, i) ) from_vertices = new_from_vertices return found

但是，如果与其关联的“邻居的顺序”与已存储的不同，则存储重复的顶点。你想和那些人做什么？只存储第一次遇到特定顶点时的顺序？

输出：

In [49]: find_neigbours('A', 1) Out[49]: set([('B', 1)]) In [50]: find_neigbours('A', 2) Out[50]: set([('B', 1), ('D', 2), ('C', 2)]) # 'B' encountered with different order: In [51]: find_neigbours('A', 3) Out[51]: set([('B', 1), ('D', 2), ('B', 3), ('E', 3), ('C', 2)])

最有效的第N个邻居搜索邻居数据的方法

1 个答案: