Question

我需要使用TraversalDescription找到两个节点之间的所有最短路径。

（我不能使用Cypher过程allShortestPaths（）因为我需要稍后添加一些特定的求值程序： Neo4J: shortest paths with specific relation types sequence constrain ）

Node startNode = ...;
Node endNode = ...;
TraversalDescription td = graphDb.traversalDescription()
    .breadthFirst()
    .evaluator(Evaluators.endNodeIs(Evaluation.INCLUDE_AND_PRUNE,
                                    Evaluation.EXCLUDE_AND_CONTINUE,
                                    endNode));

for (Path path : td.traverse(startNode)) {
    // only 1 path found
}

我只有一条路。

但如果我运行Cypher查询：

MATCH (startNode{...})
MATCH (endNode{...})
MATCH path = allShortestPaths((startNode)-[*]-(endNode))
RETURN path;

为同一个startNode和endNode找到了多条路径。

如何设置TraversalDescription以查找所有（最短）路径？

Answer 1

一些建议：

了解shortestpath和allshortestpths actually implemented的方式。您可以修改代码副本以执行所需操作。完全不使用TraversaDescription。
还有一个“实验性”BidirectionalTraversalDescription似乎更接近shortestpath和allshortestpths实现的设计。您也许可以使用它。

Answer 2

问题的根源是“修剪”。当您找到带有endPoint的第一个路径时，您将停止遍历。所以试试这个：

TraversalDescription td = graphDb.traversalDescription()
    .breadthFirst()
    .evaluator(Evaluators.endNodeIs(Evaluation.INCLUDE_AND_CONTINUE,
                                    Evaluation.EXCLUDE_AND_CONTINUE,
                                    endNode));

Answer 3

由于默认Uniqueness.NODE_GLOBAL，我的TraversalDescription无法用于查找多个路径：一旦发现，将永远不会再访问终端节点。

所以，第一步是：

td = td.uniqueness(Uniqueness.NODE_PATH);

但是现在我们没有停止条件，并且遍历不仅返回最短路径。

第二步是添加带来停止条件的路径评估器：

class EndNodeAndNotDeeperEvaluator implements Evaluator
{
    int depth = Integer.MAX_VALUE;
    Node endNode;

    public EndNodeAndNotDeeperEvaluator(Node node) {
        endNode = node;
    }

    @Override
    public Evaluation evaluate(Path path) {
        if (path.length() > depth)
            return Evaluation.EXCLUDE_AND_PRUNE;

        if (path.endNode().equals(endNode)) {
            depth = path.length();
            return Evaluation.INCLUDE_AND_PRUNE;
        }

        return Evaluation.EXCLUDE_AND_CONTINUE;
    }
}

td = td.evaluator(new EndNodeAndNotDeeperEvaluator(endNode));

现在它有效！ ...用于短路径（长度<10）
但是对于更长的路径，它不会给出任何结果，但会给出OutOfMemoryException。

这是因为很多明显不是最短的路径正在被调查。

第3步：我们需要确保在以前的级别没有遇到每个中间节点：

public class EndNodeAndNotDeeperEvaluator implements Evaluator
{
    private Node endNode;
    private Map<Long,Integer> nodeDepths = new HashMap(100000);

    public EndNodeAndNotDeeperEvaluator(Node node) {
        endNode = node;
    }

    @Override
    public Evaluation evaluate(Path path) {
        Node pEndNode = path.endNode();

        Integer nodeDepth = nodeDepths.get(pEndNode.getId());
        if (nodeDepth == null) {
            nodeDepths.put(pEndNode.getId(), path.length());
        }
        else if (path.length() > nodeDepth) {
            return Evaluation.EXCLUDE_AND_PRUNE;
        }

        if (pEndNode.equals(endNode)) {
            //System.err.println(" map.size="+nodeDepths.size());
            return Evaluation.INCLUDE_AND_PRUNE;
        }

        return Evaluation.EXCLUDE_AND_CONTINUE;
    }
}

现在可行用于我拥有的所有最短路径 但不是很快 ...对于最长的路径（长度= 81），它需要大约6700ms ...
虽然Uniqueness.NODE_GLOBAL的常规遍历需要550毫秒（仅找到第一条路径）; 内置GraphAlgoFactory.shortestPath(...).findAllPaths(...)需要90毫秒！

使用TraversalDescription查找所有最短路径

3 个答案: