如何检查igraph中两个顶点之间是否存在唯一的最短路径

时间:2019-08-16 18:56:58

标签: r igraph graph-theory shortest-path

我想用igraph识别两个顶点之间是否存在唯一的最短路径或多个最短路径。如果我使用length(all_shortest_paths(g, i,j),这实际上对我有帮助,但是我觉得有很多多余的操作。我宁愿先使用get.shortest.paths(g, i,j)获得一条最短的路径,然后再看看是否有另一条路径。但是,我不知道如何做到这一点。

有人可以帮我确定与get.shortest.paths(g, i,j)获得的第一个最短路径是否不同?

这是一个示例图

library(igraph)
data <- read.table(text="
1 2
1 4
1 5
2 3
2 4
3 4
5 7
5 8
3 6", header=FALSE)
gmatrix <- data.matrix(data, rownames.force = NA) #convert into a matrix to use in igraph
g <- graph_from_edgelist(gmatrix, directed = FALSE) 

例如,如果我想找到从1到3的最短路径,则使用all_shortest_paths(g, 1,3),它会为我提供以下结果。

$res
$res[[1]]
+ 3/9 vertices, from 634c426:
[1] 1 4 3

$res[[2]]
+ 3/9 vertices, from 634c426:
[1] 1 2 3

我想要的是获得最短的路径。例如

get.shortest.paths(g, 1,3)
$vpath
$vpath[[1]]
+ 3/9 vertices, from 634c426:
[1] 1 2 3

现在,我想看看是否有与[1] 1 2 3不同的其他路径。在较大的图中,由于有数十种可能的最短路径,所以我不想使用all_shortest_paths(g, i,j)进行该查询。

总的来说,我的问题是:如何检查两个顶点之间是否存在唯一的最短路径?我将给出两个顶点作为输入,作为回报,我应该得到TRUE或FALSE,指示是否存在唯一的最短路径。

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

在对How to assign edge weights to certain edges in R igraph做出回应之后,这是一种解决方案。请注意,初始网络是无边权的无向图。

p <- get.shortest.paths(g, i, j)$vpath[[1]] #shortest path between node i and node j
g <- set_edge_attr(g, "weight", value = ifelse(E(g) %in% E(g, path = p), 1.50, 1)) #Assign slightly larger edge weights to the edges existing in path p
q <- get.shortest.paths(g, i,j , weights = E(g)$weight)$vpath[[1]] #recalculate the shortest path with edge weights
g <- delete_edge_attr(g, "weight")
if(all(p %in% q))
#If paths p and q are the same, then the shortest path is unique

但是,由于运行时间长,这绝对不是一个好的解决方案。当我对400个节点尝试此方法时,需要几分钟才能停止。