Question

问题

我有一个线段列表：

exampleLineSegments = [(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,6),(4,7),(8,7)]

这些段在单独的数组中包含相应点的索引。

从该子列表中可以看到存在一个分支点（4）。因此，从这个分支点出现了三个不同的分支。（在其他更具体的问题中， n 分支可能有多个分支点。）

目标

我的目标是获取包含有关现有分支机构信息的字典，例如：

result = { branch_1: [1,2,3,4],
           branch_2: [4,5,6],
           branch_3: [4,7,8]}

当前工作/问题状态

当前，我首先通过为每个点设置字典并检查每个条目是否存在两个以上相邻点来识别分支点。这意味着有一个分支点。

然后，我将浏览这些分支点中出现的所有点，检查后继者等。

在这些函数中，有一些 for循环，并且通常是密集的“爬网”。这不是最干净的解决方案，如果点数增加，性能也不是很好。

问题

在这种情况下，达到目标的最佳/最快/最有效的方法是什么？

Answer 1

我认为您可以通过以下步骤来实现：

使用neighbors字典存储图形
找到所有分支点，其邻居数> 2
从每个分支点开始，然后使用dfs查找所有路径

from collections import defaultdict
def find_branch_paths(exampleLineSegments):
    # use dict to store the graph
    neighbors = defaultdict(list)
    for p1, p2 in exampleLineSegments:
        neighbors[p1].append(p2)
        neighbors[p2].append(p1)

    # find all branch points
    branch_points = [k for k, v in neighbors.items() if len(v) > 2]

    res = []

    def dfs(cur, prev, path):
        # reach the leaf
        if len(neighbors[cur]) == 1:
            res.append(path)
            return
        for neighbor in neighbors[cur]:
            if neighbor != prev:
                dfs(neighbor, cur, path + [neighbor])

    # start from all the branch points
    for branch_point in branch_points:
        dfs(branch_point, None, [branch_point])

    return res

针对大数据更新iteration版本，这可能会导致a recursion depth problem：

def find_branch_paths(exampleLineSegments):
    # use dict to store the graph
    neighbors = defaultdict(list)
    for p1, p2 in exampleLineSegments:
        neighbors[p1].append(p2)
        neighbors[p2].append(p1)

    # find all branch points
    branch_points = [k for k, v in neighbors.items() if len(v) > 2]

    res = []
    # iteration way to dfs
    stack = [(bp, None, [bp]) for bp in branch_points]
    while stack:
        cur, prev, path = stack.pop()

        if len(neighbors[cur]) == 1 or (prev and cur in branch_points):
            res.append(path)
            continue

        for neighbor in neighbors[cur]:
            if neighbor != prev:
                stack.append((neighbor, cur, path + [neighbor]))

    return res

测试并输出：

print(find_branch_paths([(1, 2), (2, 3), (3, 4), (4, 5), (5, 6), (4, 7), (8, 7)]))
# output: 
# [[4, 3, 2, 1], [4, 5, 6], [4, 7, 8]]

希望对您有所帮助，如果还有其他问题，请发表评论。：）

更新：如果有很多分支点，路径将成倍增长。因此，如果只需要不同的段，则遇到另一个分支点时可以结束路径。

更改此行
if len(neighbors[cur]) == 1:
到
if len(neighbors[cur]) == 1 or (prev and cur in branch_points):

从线段列表中查找连接的分支

1 个答案: